煤岩缝网改造关键因素分析及应用研究

为提高低渗煤层瓦斯抽采效率,在分析页岩气"缝网压裂"基础上,提出了煤矿井下煤岩储层缝网压裂的技术思路。通过分析影响缝网形成的关键因素,采用Mshale模拟水力压裂脆性指数-泊松比-单一水力裂缝体积三者关系,判断天然裂缝发生张性断裂和剪切断裂的力学条件,试验模拟不同地应力差水力裂缝特征。研究表明:在注入量一定条件下,随着脆性指数增加,单一水力裂缝体积减小,水力裂缝数量增加;随着主应力差的增大,试样破裂面表面积增加且渐为粗糙,裂缝张开度减小;水力裂缝和天然裂缝相交角越小,水力裂缝越易沿天然裂缝剪切破坏;主应力差较小时,水力裂缝易出现转向、分叉等。在鹤壁中泰矿业有限公司进行了缝网压裂试验,压裂有效面积达21 666 m2,钻孔日抽采量是缝网压裂前的13倍,是常规水力压裂的2.6倍,采用CYT探测了水平剖面和垂直剖面视电阻率的变化,证实了水力压裂缝网的存在。