基于压裂检测的煤层瓦斯抽采技术

本书以煤矿井下水力压裂裂隙演化和水力压裂后煤层瓦斯重新分布规律的研究为前提，综合分析了煤矿井下水力压裂对煤矿瓦斯重新分布的影响，研究选择利用微震和瞬变电磁两种物探方式作为组合的压裂影响范围物探方式，方便直观的反应出煤矿井下水力压裂后的煤层气分布规律，在此基础上研究了水力压裂后煤层瓦斯抽采利用的优化布孔方式、封孔方式和排采工艺等技术。这些技术在煤矿井下水力压裂中得到成功应用。

第1章 概论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 水力压裂技术 2
1.2.2 压裂范围检测技术 7
第2章 煤矿井下水力压裂裂缝演化规律 9
2.1 煤矿井下水力压裂裂缝起裂机理 9
2.1.1 原岩应力场及其特点 10
2.1.2 压裂孔周围应力分布 10
2.1.3 裂缝起裂分析 14
2.2 煤矿井下水力压裂裂缝扩展规律 16
2.2.1 煤矿井下压裂模拟基础理论 16
2.2.2 煤矿井下单孔控制压裂模拟 22
2.2.3 煤矿井下多孔控制压裂模拟 27
2.3 本章小结 32
第3章 煤矿井下水力压裂后压裂液分布规律 33
3.1 压裂液分布的电阻率分析 33
3.2 压裂液对电阻率的影响实验 33
3.3 压裂液运移规律现场试验 38
3.4 本章小结 40
第4章 煤矿井下水力压裂煤层气分布规律监测技术 41
4.1 微震法裂缝演化监测技术 41
4.1.1 微震监测技术 41
4.1.2 微震监测震源定位原理及计算方法 42
4.1.3 YTZ3井下微震监测系统 44
4.2 矿井瞬变电磁法压裂液分布检测技术 49
4.2.1 全空间瞬变电磁法探测理论研究 50
4.2.2 瞬变电磁法井下施工方法 57
4.2.3 井下干扰分析 58
4.2.4 矿井瞬变电磁法探测仪器 59
4.3 钻探法压裂影响范围探测技术 60
4.4 水力压裂影响范围的联合判定方法 60
4.5 现场工业性试验 62
4.5.1 试验地点概况 62
4.5.2 试验内容 64
4.5.3 监测技术方案 64
4.5.4 监测结果及分析 67
4.6 本章小结 76
第5章 水力压裂后抽采钻孔优化布置工艺 78
5.1 抽采钻孔优化布置工艺研究 78
5.1.1 布置原则 78
5.1.2 逐步降压巷道防超限瓦斯抽采方法 78
5.2 压裂后钻孔防喷技术 80
5.2.1 装置结构及工作原理 80
5.2.2 现场应用 82
5.2.3 试验效果分析 83
5.3 本章小结 85
第6章 水力压裂后抽采钻孔快速封孔与排采技术 87
6.1 压裂后抽采钻孔快速封孔技术 87
6.1.1 现有封孔技术存在的问题 87
6.1.2 带压快速封孔方式 87
6.2 压裂后排采工艺 89
6.2.1 压裂后排采影响因素 90
6.2.2 不同排采工艺实施方案 91
6.2.3 排水采气工程实施 92
6.2.4 压裂孔排水情况分析 93
6.3 本章小结 94
参考文献 95