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煤矿井下水力压裂钻孔封孔力学模型及试验研究
  • ISSN号:1000-7598
  • 期刊名称:《岩土力学》
  • 时间:0
  • 分类:TD712[矿业工程—矿井通风与安全]
  • 作者机构:[1] 重庆大学 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆400030, [2] 重庆市能源投资集团公司 重庆松藻煤电有限责任公司,重庆401445
  • 相关基金:大型油气田及煤层气开发十二五国家科技重大专项(No.2011ZX05065);国家自然科学基金项目(No.51374258);中央高校基本科研业务费(No.CDJZR12240056).
中文摘要:

针对目前煤矿井下水力压裂钻孔封孔理论缺乏,封孔材料密封效果差、成本高,封孔长度不合理等问题,建立了水力压裂钻孔封孔力学模型,得出封孔材料能够承受的最大水压与封孔材料性质、封孔长度等参数之间的关系。综合分析了密封条件、抽采条件以及施工条件下压裂孔的合理封孔长度,并进行现场试验验证。结果表明:封孔材料性质和封孔长度是影响封孔材料能够承受最大水压的主要因素,封孔材料能够承受的最大水压随封孔材料强度、弹性模量以及封孔长度的增大而增大;当封孔长度达到某一定值后,封孔材料能够承受的最大水压随封孔长度的增大而趋于定值。以重庆松藻矿区为例,确定出穿层压裂孔的合理封孔长度为10 m,本煤层压裂孔的合理封孔长度为13 m,现场试验结果与理论分析基本一致。

英文摘要:

Considering the problems of lacking sealing theory, poor effect and high cost of sealing material and unreasonable sealing length for hydraulic fracturing drilling sealing in mine, mechanical models of sealed drilling for hydraulic fracturing were established. Relationships between the maximum bearing capacity of sealing material and sealing material property, sealing length were obtained. The reasonable sealing lengths of hydraulic fracturing under the sealed conditions, drainage conditions and constructional conditions were analyzed;and the field experiments were conducted. The results show that sealing material property and sealing length are the main factors influencing the maximum bearing capacity of sealing material. The maximum bearing capacity of sealing material increases with the increase of the strength of sealing material, the elasticity modulus and the sealing length. However, when the sealing length reaches a certain value, the maximum bearing capacity of sealing material verges to a constant value along with the increase of the sealing length. Taking Chongqing Songzao mine area as an example, the reasonable sealing length of crossing boreholes for hydraulic fracturing is considered to be 10 m;and the reasonable sealing length of coal seam boreholes for hydraulic fracturing is considered to be 13 m. The results of field experiment and the theoretical analysis are virtually consistent.

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期刊信息
  • 《岩土力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 主编:孔令伟
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:ytlx@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87198484 87199252
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7598
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1199/O3
  • 邮发代号:38-383
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,美国《工程索引》EI收录期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:56873