การวิจัยและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการกระตุ้นการแตกหักในการแสวงประโยชน์จากมีเธนถ่านหิน

ในด้านการแสวงประโยชน์จากมีเธนถ่านหินการวิจัยและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการกระตุ้นการแตกหักนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง ไม่เพียง แต่เป็นกุญแจสำคัญในการเพิ่มการผลิตมีเธนถ่านหินและตระหนักถึงการพัฒนาที่ครอบคลุมและการใช้ประโยชน์จากมีเธนถ่านหิน แต่ยังเป็นพื้นฐานที่สำคัญสำหรับการสร้างความมั่นใจในการผลิตเหมืองถ่านหินที่ปลอดภัย

การเพิ่มประสิทธิภาพของระบบการแตกหักในระหว่างกระบวนการกระตุ้นการแตกหักของตะเข็บถ่านหินเป้าหมายผ่านการวิจัยเชิงลึกและการเปรียบเทียบในทางปฏิบัติได้มีการกำหนดระบบการแตกหักของน้ำที่ใช้งานอยู่ สูตรการแตกหักของเหลวคือน้ำใส + 1. 0% โพแทสเซียมคลอไรด์+ dj - 50 (หรือ hs - 4) โดยมีแรงตึงผิวทั่วไป 3.2mn/m มันทำให้เกิดมลพิษเล็กน้อยต่อตะเข็บถ่านหินโดยมีอัตราความเสียหายเพียง 3.2% เวลาการไหล - ย้อนกลับไม่ได้ถูก จำกัด และสามารถผลิตร่วมกับน้ำก่อตัวในระหว่างการระบายน้ำและการผลิตก๊าซ ระบบการแตกหักนี้มีข้อดีของต้นทุนต่ำความเสียหายเพียงเล็กน้อยต่อหินถ่านหินการก่อสร้างที่เรียบง่ายและไม่มีมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมและมีค่าใช้จ่ายที่ชัดเจน - ข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพ

ความจำเป็นในการกระตุ้นการแตกหักสำหรับอ่างเก็บน้ำมีเธนถ่านหินอ่างเก็บน้ำมีเธนมีเธนถ่านหินมักจะมีการซึมผ่านต่ำความดันอ่างเก็บน้ำต่ำและการผลิตตามธรรมชาติต่ำ การแตกหักเทียมที่เกิดขึ้นจากการดำเนินโครงการกระตุ้นการแตกหักสามารถเชื่อมต่อคลีตดั้งเดิมและการแตกหักในตะเข็บถ่านหินเพิ่มช่วงอิทธิพลอย่างมาก หลังจากการระบายน้ำและการผลิตพื้นผิวที่ยาวนาน - ความดันตะเข็บถ่านหินสามารถลดลงได้อย่างมีประสิทธิภาพส่งเสริมการดูดซึมและการรวบรวมมีเธนถ่านหินจากนั้นเพิ่มการผลิตก๊าซมีเทนถ่านหินได้อย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งนี้มีบทบาทที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้ในการเอารัดเอาเปรียบของก๊าซสูงและตะเข็บถ่านหินที่ดูดซึมได้ไม่ดี

การเปรียบเทียบประสิทธิภาพการแตกหักของเหลวการเลือกของของเหลวที่แตกหักเป็นหนึ่งในการเชื่อมโยงที่สำคัญในโครงการกระตุ้นการแตกหักและประสิทธิภาพของมันส่งผลโดยตรงต่อการระบายน้ำและผลการผลิตของอ่างเก็บน้ำมีเธนถ่านหินหลังจากการก่อสร้าง ระบบการแตกหักที่ใช้กันทั่วไปในโครงการกระตุ้นการแตกหักของตะเข็บถ่านหินเป้าหมาย ได้แก่ น้ำที่ใช้งานน้ำที่ใช้งานอยู่ - ไนโตรเจนร่วม - การฉีดโฟมไนโตรเจนและหมากฝรั่งกระทิงอุณหภูมิต่ำ โดยการเปรียบเทียบประสิทธิภาพของระบบการแตกหักแต่ละระบบในแง่ของอัตราความเสียหายของหินถ่านหินความสามารถในการป้องกันทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อม ฯลฯ จะเห็นได้ว่าของเหลวที่มีน้ำแตกหักมีประสิทธิภาพที่ค่อนข้างโดดเด่น

การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของ propant การเลือก propant ส่งผลโดยตรงต่อการระบายน้ำและผลการผลิตหลังจากการกระตุ้นการแตกหัก ตะเข็บถ่านหินเป้าหมายถูกฝังอย่างตื้นเขินและมีแรงดันต่ำ proppant ที่ใช้กันทั่วไปคือทรายควอตซ์ธรรมชาติและไม้ ทรายควอตซ์ธรรมชาติมีราคาถูกและสามารถใช้ได้ง่ายมีความแข็งแรงและความแข็งค่อนข้างสูง แต่มีความเปราะบางมีความหนาแน่นสูงทรายต่ำ - เพิ่มความเข้มข้นการตั้งถิ่นฐานที่รวดเร็วระยะการขนส่งระยะสั้นและอัตราการบดสูง Proppant ไม้มีความหนาแน่นต่ำความเหนียวที่ดีไม่เปราะบางมีความแข็งต่ำและไม่ง่ายที่จะฝัง แต่มีราคาแพงมีผลผลิตต่ำความแข็งแรงต่ำและแบนง่าย เมื่อพิจารณาถึงปัจจัยต่าง ๆ เช่นต้นทุนการก่อสร้างทรายควอตซ์ธรรมชาติจะถูกกำหนดให้เป็น propant และตามผลการปรับให้เหมาะสมอัตราส่วนของทรายหยาบถึงทรายกลางจะถูกปรับเป็น 1: 4

การวิเคราะห์ผลกระทบการแตกหักผ่านการวิเคราะห์การกระตุ้นการแตกหักและการประยุกต์ใช้ตัวอย่างของ 23 หลุมระบายน้ำในตะเข็บถ่านหินเป้าหมาย 6 หลุมเหล่านี้ได้รับผลกระทบอย่างมากจากความผิดพลาดโดยมีการผลิตก๊าซประมาณ 100 - 300 m³/d; ส่วนที่เหลืออีก 17 หลุมได้รับผลกระทบน้อยกว่าจากความผิดพลาดโดยมีการผลิตก๊าซประมาณ 300 - 500 m³/d การผลิตก๊าซเฉลี่ยต่อวันของแต่ละหลุมนั้นประมาณ 248 - 448 m³ คำนวณตามค่าเฉลี่ย 5 - ปีการระบายน้ำและระยะเวลาการผลิตคาดว่า 10 - 18 ล้านลูกบาศก์เมตรสามารถสกัดก๊าซได้ก่อนการขุด สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีการกระตุ้นการแตกหักได้รับผลลัพธ์ที่น่าทึ่งในการเพิ่มการผลิตมีเธนถ่านหินซึ่งให้การสนับสนุนที่แข็งแกร่งสำหรับการพัฒนาที่ครอบคลุมและการใช้ประโยชน์จากมีเธนถ่านหิน

การเพิ่มประสิทธิภาพของระดับการก่อสร้างที่แตกหักในแง่ของการปรับขนาดการก่อสร้างที่แตกหักผ่านการจำลองและวิเคราะห์ปัจจัยเช่นการซึมผ่านของตะเข็บถ่านหินและทราย - การเพิ่มมาตราส่วนความยาวครึ่งหนึ่งที่เหมาะสมของการแตกหักแบบหนูจะถูกกำหนดให้อยู่ที่ 120 เมตร ตามเงื่อนไขทางธรณีวิทยาและลักษณะของอ่างเก็บน้ำสองแผน A และ B สำหรับปริมาตรของเหลวของระบบการแตกหักของน้ำที่ใช้งานเข้าสู่บ่อน้ำได้รับการพิจารณานั่นคือโครงการ A คือ500m³ของน้ำที่ใช้งานอยู่ + 40 m³ของทรายควอทซ์และโครงการ B คือ800m³ การวิเคราะห์สถานการณ์การระบายน้ำระยะแรกและสถานการณ์การผลิตแสดงให้เห็นว่าการผลิตก๊าซเฉลี่ยของโครงการ B สูงขึ้นแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มปริมาณของเหลวและปริมาณ propant มีผลกระทบสำคัญต่อผลการผลิตก๊าซ ในพื้นที่ก่อสร้างนี้มีการเลือกปริมาณของเหลว800m³ + 50 m³ของปริมาณทราย

การกำหนดความยาวของการแตกหัก - procped ครึ่งความยาวการซึมผ่านของตะเข็บถ่านหิน k เป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อการเพิ่มประสิทธิภาพของระดับความยาวการแตกหัก การทดสอบการจำลองเบื้องต้นแสดงให้เห็นว่าการแตกหักแบบ proped ครึ่งความยาวภายใต้ค่า k ที่แตกต่างกันมีความสัมพันธ์เชิงบวกกับการผลิตก๊าซหลังจากการกระตุ้นการแตกหัก แต่มีผลกระทบเล็กน้อย เมื่อพิจารณาถึงลักษณะของอ่างเก็บน้ำและอัตราส่วนอินพุต - เอาท์พุทและปัจจัยอื่น ๆ อย่างครอบคลุมความยาวของการแตกหักแบบ procped ที่เหมาะสมที่สุดจะถูกกำหนดให้เป็น 120 - 160 m เพื่อให้แน่ใจว่าการกระตุ้นการเกิดการแตกหักสูงสุด

การพิจารณาของทราย - การเพิ่มสเกลและปริมาตรของเหลวเข้าสู่บ่อน้ำเพื่อสำรวจรูปแบบการเพิ่มประสิทธิภาพของทราย - การเพิ่มสเกลการทดลองจำลองจะดำเนินการภายใต้เงื่อนไขทางธรณีวิทยาของตะเข็บถ่านหินเป้าหมายโดยมุ่งเน้นไปที่ความสัมพันธ์ระหว่างทราย - เพิ่มปริมาณและการแตกหัก ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าเมื่อการแตกหัก - ความยาวครึ่ง - ความยาวคือ 120m, ทราย - เพิ่มปริมาณคือ 40 - 50 m³ การรวมเงื่อนไขทางธรณีวิทยาและลักษณะของอ่างเก็บน้ำของตะเข็บถ่านหินเป้าหมายและข้อมูลอื่น ๆ รูปแบบของทราย - การเพิ่มขนาดและปริมาณของเหลวที่เข้าสู่หลุมได้รับการพิจารณาในที่สุดก็ให้คำแนะนำที่แม่นยำสำหรับการก่อสร้างที่แตกหัก

การเพิ่มประสิทธิภาพของพารามิเตอร์การก่อสร้างที่แตกหักในแง่ของการเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์การก่อสร้างการแตกหักในมุมมองของปัญหาเช่นการเชื่อมต่อที่ไม่ดีของการแตกหักตามธรรมชาติในตะเข็บถ่านหินในบล็อกเป้าหมายและลักษณะพลาสติกที่แข็งแกร่งของตะเข็บถ่านหินการขยายตัวของการแตกหัก การสูญเสียการกรองและตรวจสอบให้แน่ใจว่าการก่อตัวของการแตกหักเต็มรูปแบบ ในเวลาเดียวกันในมุมมองของปัญหาของโมดูลัสของเยาวชนต่ำของตะเข็บถ่านหินในพื้นที่เป้าหมายและความเสียหายร้ายแรงที่เกิดจากการฝังตัวของ propant อัตราส่วนทรายเฉลี่ยได้รับการปรับให้เหมาะสมประมาณ 10% เพื่อเพิ่มความเข้มข้นของการแตกหักของทราย นอกจากนี้ยังมีการปรับอัตราส่วนการรวมกันของ proppant เมื่อทรายหยาบทั้งหมดถูกใช้หรืออัตราส่วนของทรายหยาบถึงทรายกลางคือ 1: 4 การนำความแตกหักจะดีที่สุดและค่อยๆเปลี่ยนไปสู่ทั้งหมด 16 - 20 ทรายหยาบตาข่ายในระหว่างกระบวนการก่อสร้าง

รูปแบบการแตกหักและเทคโนโลยีการก่อสร้างมีการกำหนดรูปแบบการแตกหักอย่างละเอียดซึ่งครอบคลุมด้านต่างๆเช่นสูตรของเหลวที่มีน้ำแตกหักการเลือกการเลือก propant การตรวจสอบการแตกหักและรูปแบบการเจาะ วิธีการตรวจสอบตำแหน่งไมโคร - แผ่นดินไหวถูกนำมาใช้ในการก่อสร้างการกระตุ้นการแตกหักซึ่งสามารถตรวจสอบกระบวนการทั้งหมดของการแตกหักในเวลาจริงได้รับข้อมูลที่เกี่ยวข้องเกี่ยวกับการแตกหักในการแตกหักดีประเมินผลการแตกหักเทียมและนำทางการตัดสินใจและการใช้เทคโนโลยีการแตกหัก ในแง่ของรูปแบบการเจาะการเพิ่มประสิทธิภาพได้ดำเนินการจากแง่มุมต่าง ๆ เช่นประเภทปืนและประเภทกระสุนความหนาแน่นของรูและมุมเฟสรูปแบบการเจาะรูพรุนของเหลว perforation ฯลฯ พารามิเตอร์การเจาะรูที่เหมาะสมได้รับการคัดเลือก

ในระยะสั้นผ่านการวิจัยหลายแง่มุมและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการกระตุ้นการแตกหักในการแสวงประโยชน์จากมีเธนถ่านหินอัตราความสำเร็จของการก่อสร้างที่แตกหักได้ถึง 100% และอัตราประสิทธิภาพได้สูงถึง 100% เพิ่มปริมาณการสกัดมีเธนถ่านหิน