水力壓裂分析結(jié)論

7.2.6水力壓裂分析結(jié)論

（1）壓裂工程師分析了來自河頁-1井水力壓裂總結(jié)報告的數(shù)據(jù)和結(jié)論，并結(jié)合Weatherford巖心分析所得的巖石力學(xué)和地質(zhì)力學(xué)特性數(shù)據(jù)進行了分析和計算模擬。

（2）分析結(jié)果表明，五峰組頁巖下伏的臨湘組灰?guī)r壓裂時主要形成了垂向擴展裂縫，而非水平縫。

（3）泵入速度10m3/min時，滑溜水壓裂液未能有效攜砂、鋪砂。因此，大多數(shù)支撐劑在井筒徑向50m處發(fā)生了沉降，導(dǎo)致全部支撐劑鋪砂完成前射孔孔眼附近堵塞。壓裂措施未能在五峰組和龍馬溪組頁巖中制造出足夠的滲透性。工程師的分析結(jié)果解釋了壓后返排七天只產(chǎn)水不產(chǎn)氣的原因。

7.2.7總結(jié)論

對于這口井，總結(jié)論是這兩套頁巖層段都無法生產(chǎn)足夠的天然氣來收回投資和施工成本。壓裂施工失敗的原因在于射孔段正好位于主要隔擋層的上方。因此，即使壓裂成功，該井也只會產(chǎn)出少量天然氣。

該井位于復(fù)雜構(gòu)造（上部頁巖層段存在斷層）的可能性尚無法完全排除，但也無證據(jù)顯示是壓裂失敗的直接或間接原因。在鉆井和下套管過程中也的確發(fā)現(xiàn)一些異常狀況，但他們不至于對壓裂結(jié)果產(chǎn)生實質(zhì)性影響。

7.3建議

（1）本次鉆井使用的三開鉆頭尺寸是8.5”(215mm)，下入的技術(shù)套管尺寸是5.5”(139.7mm)，在美國通常三開鉆頭尺寸是7.825”(198.755mm)，下入的技術(shù)套管尺寸是5.5”。建議采用小的鉆頭尺寸，一方面可以減少了填充水泥的環(huán)空，有利于保持環(huán)空液體以紊流形式流動，從而獲得更好的固井質(zhì)量。另一方面可以增加鉆進速度，更快鉆孔，減少敏感性頁巖與水接觸的時間。

（2）鉆井液API失水量小于5cm3，然而在美國通常小于3cm3。如果存在敏感性頁巖，將對3cm3水的來源進行詳細說明，或者失水量比3cm3更少。油基泥漿將更適于膨脹或垮塌膨脹的頁巖�？梢钥紤]采用油基泥漿代替聚合物，防止粘土吸水造成膨脹。

（3）建議不必在該井區(qū)投入過多努力來勘探龍馬溪組和五峰組的頁巖氣。這兩套頁巖自身的特性均需大幅度改造以成為可行的勘探目標。即使大幅改善了頁巖特性，該井區(qū)存在復(fù)雜構(gòu)造的可能性仍然存在。

擴展閱讀：xx礦水力壓裂總結(jié)-201*.9.15

義安礦水力壓裂總結(jié)

為了探索一條適合于義安礦區(qū)域瓦斯治理路子，自8月13日到9月1日，義安礦FD003工作面進行了水力壓裂增透技術(shù)試驗。通過水力壓裂實驗，對實驗后取得的效果進行了考察分析，對該技術(shù)應(yīng)用過程中的一些注意事項進行了歸納和經(jīng)驗總結(jié)。在水力壓裂的理論基礎(chǔ)上，結(jié)合義安礦煤層的實際情況，提出水力壓裂在義安礦應(yīng)用過程中各個環(huán)節(jié)所存在的問題及需改進創(chuàng)新的地方，為以后在其他工作面的推廣有很大的指導(dǎo)作用，使該技術(shù)在別的工作面應(yīng)用時更高效，更規(guī)范，成功率更高。

一、工作面概況

FD001工作面位于義安井田中部，12采區(qū)中部，根據(jù)有關(guān)地質(zhì)資料及12031軌道順槽聯(lián)絡(luò)巷及中部車場實際揭露情況，本區(qū)水文地質(zhì)條件簡單，主要充水水源為頂板砂巖裂隙水。根據(jù)Ⅱ期三維地震及瞬變電磁資料，F(xiàn)D003軌道順槽掘進至108m～156m有一塊L7富水壓異常區(qū)，150m～210m有一塊O2富水異常區(qū)。該工作面二1煤層偽頂不發(fā)育，直接頂為砂質(zhì)泥巖，局部發(fā)育，厚0～7m。頂板為細砂巖成分的英砂為主，厚2.0～14.6m。偽底不發(fā)育，直接底為粉（細）砂巖，厚3.5m。老底為L7灰?guī)r，厚5.0m。本區(qū)煤層主要有二1煤層、二2煤層。均屬半亮型煤。二1煤層底板標高－315m～－250m，平均煤厚6.10m，煤厚變化快，富含F(xiàn)eS2結(jié)核，Ad=21.42%，Sd=2.23%。二2煤層底板標高－300m～－290m，煤厚0.3m～0.7m，平均煤厚0.5m。根據(jù)地質(zhì)勘探報告，本井田瓦斯涌出量較大，瓦斯含量4.02～12.19m3/t，平均為7.22m3/t。二、水力壓裂設(shè)備

1、壓裂設(shè)備：壓裂注水泵采用額定壓力為31.5MPa、額定流量為400L的BRW400/31.5型煤礦用乳化液泵（南京六和煤礦機械有限責任公司生產(chǎn)）；注水泵安裝壓力表、水表及卸壓閥門等附件，水表采用GB/TT78-96型（LXL100EΔP≤0.03MPa），壓力表采用蘇制0201*310號耐震壓力表（60MPa）；與注水泵相連的供水箱容積為2.7m3，規(guī)格為長（2.7m）×寬（1m）×高（1m），在FD003軌道聯(lián)巷專線水管上安裝閥門，直接向水箱內(nèi)補水。

2、壓裂管路：鉆孔外剛開始采用Φ51×6S-46MPa（Q/XXC058A-201*）型鋼絲纏繞無縫鋼管（凱迪西北橡膠有限公司(中國咸陽)），但是FD003第三預(yù)抽巷2號孔壓裂期間此管路無法承受30MPa的高壓而被壓壞，有兩處扎絲被壓斷，后來用R13-51-35MPa型鋼絲纏繞液壓軟管（平頂山市礦益膠管制品有限公司制造），用快速接頭與注水泵相連接。鉆孔內(nèi)采用優(yōu)質(zhì)耐高壓無縫鋼管，采用快速接頭與封孔器和鉆孔外高壓注水管路相連接。

3、封孔材料：部分鉆孔采用ZF-A51增強型（河北歐亞特種膠管制造有限公司制造）或者SFKA70/45-1500型（河南理工大學(xué)制造）水力壓裂專用封孔器進行封孔，封孔器由封孔膠囊、連接桿、出水嘴和注水頭四部分組成，封孔器抗壓強度為40MPa，外徑65mm，內(nèi)徑45mm，加壓擴張系數(shù)為2～3。另一部分鉆孔采用聚氨酯加膨脹水泥進行封孔。三、水力壓裂原理

井下壓裂的基本原理即將壓裂液高壓注入煤（或巖）體中原有的和壓裂后出現(xiàn)的裂縫內(nèi)，克服最小主應(yīng)力和煤巖體的破裂壓力，擴寬并伸展和溝通這些裂縫，進而在煤中產(chǎn)生更多的人造裂縫與裂隙，從而增加煤層的透氣性。通過進行高壓水力壓裂作業(yè)，可以使煤體中的應(yīng)力重新分布，在一定范圍內(nèi)減小煤層應(yīng)力，形成卸壓區(qū)，同時部分區(qū)域會產(chǎn)生應(yīng)力集中。大量研究結(jié)果表明，應(yīng)力的降低，可以產(chǎn)生較多的裂隙，大幅度提高煤體的透氣性，從而提高煤層瓦斯抽放速率。承壓狀態(tài)下的煤體經(jīng)過高壓水力壓裂以后，隨著壓裂縫隙的產(chǎn)生，煤層的應(yīng)力分布、裂隙發(fā)育以及相應(yīng)的透氣性系數(shù)等參數(shù)都要發(fā)生規(guī)律性的變化。在一定范圍內(nèi)，應(yīng)力會大幅度降低，引起受壓煤體的裂隙張開，煤體的透氣性提高。同時由于壓裂縫隙的存在，受壓以后，煤體會因為受壓而發(fā)生彈塑性變形，在由水力壓裂形成瓦斯流動宏觀通道的同時，縫隙的上下側(cè)面會形成大量的次生裂隙。由宏觀的壓裂縫隙和大量的次生裂隙共同構(gòu)成了解析瓦斯的流動路徑，從整體上看，煤體的整體透氣性系數(shù)得以大幅度提高。由于煤體的滲透性提高，礦井瓦斯的順層或穿層抽采鉆孔的單孔影響范圍隨之擴大，有利于礦井的瓦斯抽放工作的開展。四、義安礦水力壓裂實驗過程1、壓裂有效影響半徑測定

依據(jù)新義煤礦水力壓裂經(jīng)驗，影響半徑在15-20米。為保證水力壓裂效果，義安礦水力壓裂影響半徑進行如下測定：

（1）在FD003膠帶順槽3號、4號鉆長之間，距離4號鉆場中線15米處布置1號壓裂孔。在1號壓裂孔左右兩側(cè)分別布置一個觀察孔即1號、2號觀察孔，1號觀察孔位于4號鉆場中線處，距離1號壓裂孔15米；2號觀察孔位于2號鉆場和3號鉆場之間，距離1號壓裂孔19米。1號壓裂孔和兩個觀察孔均沿FD003工作面軌道順槽方向施工，1號壓裂孔設(shè)計孔深100米，1、2號觀察孔設(shè)計孔深70米，其布置方式如圖一所示。

（2）先施工1、2號觀察孔，每孔施工完成后安裝孔板流量計，并連管抽放，抽放參數(shù)至少每天測定一次。

（3）1、2號觀察孔施工完畢并連管抽放一個圓班后，開始施工1號壓裂孔，進行水力壓裂，觀察1、2號觀察孔抽放參數(shù)的變化情況，確定水力壓裂影響半徑。

2號鉆場3號鉆場FD003膠帶順槽19m15m4號鉆場

2號觀察孔1號壓裂孔1號觀察孔

圖一1號壓裂孔和1、2號觀察孔布置方式

2、壓裂效果測定

（1）先施工本煤層鉆孔作為觀察孔，后施工壓裂孔進行水力壓裂并觀察壓裂效果

①在FD003工作面第三預(yù)抽巷軌道順槽側(cè)，開口中線后退40米施工本煤層382、376、370、364、358、352、346、340、334、328、322、316、312、308、304、300號，與FD003工作面膠帶軌道順槽側(cè)已施工的本煤層抽放鉆孔319332號共同作為觀察孔；由抽放隊負責對每一觀察孔安裝孔板流量計，每天測定抽放參數(shù)。

②在FD003第三預(yù)抽巷內(nèi)距軌道、膠帶順槽各47.6米處向工作面回采方向分別施工3號、4號水力壓裂孔，先施工4號壓裂孔，再施工3號壓裂孔，打完一孔壓裂一孔。

③壓裂孔施工、壓裂過程中及壓裂后，由抽放隊負責繼續(xù)對觀察孔進行抽放參數(shù)測定，自2號壓裂孔壓裂結(jié)束開始到3號壓裂孔壓裂結(jié)束向后順延三班，每班測定參數(shù)一次，其它時間每天測定參數(shù)一次。

（2）先進行水力壓裂，后施工本煤層鉆孔作為觀察孔并觀察壓裂實驗效果

①在FD003第三預(yù)抽巷正中和距軌道順槽、膠帶順槽27.4米處分別沿工作面掘進方向施工5、6、7號壓裂孔進行水力壓裂。

②對煤層進行壓裂后施工本煤層鉆孔做為觀察孔，觀察壓裂后施工的本煤層鉆孔與普通本煤層鉆孔在施工難易程度、抽放參數(shù)、濃度及流量衰減速度等方面的變化情況。

各壓裂孔及觀察孔的實際布置圖如圖二所示圖二壓裂效果測定各壓裂孔和觀察孔布置圖

五、壓裂孔封孔工藝及水力壓裂工藝流程

1、壓裂孔封孔工藝

（1）水力壓裂專用封孔器封孔

鉆孔打完后，采用ZF-A51增強型（河北歐亞特種膠管制造有限公司制造）或者SFKA70/45-1500型（河南理工大學(xué)制造）水力壓裂專用封孔器進行封孔時，用快速街頭和U型卡把專用封孔器的連接桿連接到孔內(nèi)用優(yōu)質(zhì)耐高壓無縫鋼管，然后一同人工送入孔內(nèi)(專用封孔器在前)，邊送邊連接下一根孔內(nèi)用優(yōu)質(zhì)耐高壓無縫鋼管，保證不脫節(jié)，當人工無法再送入時，將孔內(nèi)用優(yōu)質(zhì)耐高壓無縫鋼管和300杭鉆連接起來，用鉆機送入，直至不能送入為止，或者送入深度25米以上。

（2）聚氨酯和膨脹水泥封孔

把長度1米左右的彩色布袋用訂書機訂好，并留一個長200mm的小口，裹在距離壓裂管正頭2m處的壓裂管上，用扎絲將已裹上的彩色布袋捆緊。然后在距離壓裂管正頭4m處將注漿管捆綁在壓裂管上，并向彩色布袋的小口處倒入B、C兩種聚氨酯各一袋，將聚氨酯和均勻并充滿整個彩色布袋后連同壓裂管、注漿管立即一同送入空內(nèi)，邊送邊連接下一根壓裂管和注漿管，直至不能送入或者28m以上，然后在孔口送入2m長度的返漿管，緊貼鉆孔上壁以便準確判斷膨脹水泥漿或者聚氨酯是否注滿。將小袋卷裝膨脹水泥濕潤后用長2m的注漿木棍送入孔內(nèi)，使孔口最外段封孔2m，過30分鐘后，通過注漿管向孔中間段注入膨脹水泥漿或者聚氨酯，直至通過返漿管判斷出空內(nèi)已注滿才停止，關(guān)閉注漿閥門。其注滿漿后的鉆孔封孔段如圖三所示。返漿管注漿管壓裂管孔口卷裝膨脹水泥膨脹水泥(聚胺脂)聚胺脂段鉆孔圖三注滿漿后的鉆孔圖

2、水力壓裂工藝流程

首先按照集團公司《水力壓裂技術(shù)標準》的規(guī)定去購置相關(guān)參數(shù)的各種壓裂設(shè)備并放置在井下合適的地點，鋪設(shè)并連接好孔外壓裂管路，同時用快速接頭和U型卡將孔外壓裂管路與壓裂泵連接起來，壓裂泵的另一頭與供水箱連接起來，把井下壓裂泵處供水管分源截留到供水箱里面以保證壓裂時水量跟上，并在壓裂泵上安裝好壓力表，在供水管上安裝好水表。按照水力壓裂方案設(shè)計的要求在指定地點施工壓裂孔，施工好壓裂孔后按照水力壓裂封孔工藝進行封孔，封孔完成后將孔內(nèi)用優(yōu)質(zhì)耐高壓無縫鋼管連接到孔外壓裂管路上。

準備工作就緒后將FD003膠帶順槽及FD003第三預(yù)抽巷的人員全部撤出至FD003聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)門外或者FD003第三預(yù)抽巷風(fēng)門外（FD003軌道側(cè)）,并設(shè)專人在風(fēng)門外把口，掘進頭及其回風(fēng)巷內(nèi)，所有電器設(shè)備必須切斷電源，同時安排管路巡查工巡查一遍壓裂管路。確定合適的初始壓力（剛開始幾次設(shè)置為15MPa，最后幾次壓裂時設(shè)置為4MPa），然后安排專職人員開壓裂泵，開始壓裂，壓裂過程中安排專人觀察壓力表讀數(shù)并觀察水箱內(nèi)水量變化情況，同時做好記錄。若未出現(xiàn)異�，F(xiàn)象則緩慢升壓（注水壓力控制在8～30MPa），直至達到最大注水壓力，待壓力穩(wěn)定下來壓裂1～2小時并且水壓下降至實際最大注水壓力的30％以上時，可結(jié)束注水，緩慢卸壓，停止壓裂。六、各壓裂孔孔壓裂實際情況及打鉆施工情況

1、2號壓裂孔壓裂及打鉆情況

8月13日義安礦FD003膠帶順槽2號鉆孔進行了水力壓裂實驗，該壓裂孔實打39m，退鉆桿時掉鉆桿8根，孔徑為89mm，偏角傾角均為0°，采用ZFA51型專用封孔器（河北歐亞特種膠管有限公司制造）進行封孔，封孔深度為7米。壓裂過程中初始壓力設(shè)置為15MPa，注水壓力1622MPa不等，最大達到22MPa，最后突然降到5MPa即停止壓裂，共壓裂了13min，注水總量5m3。壓裂期間，瓦斯探頭顯示瓦斯?jié)舛葹?.15。停泵后進入壓裂地點觀察時發(fā)現(xiàn)封孔器被壓壞了，壓裂孔里面有水響聲，不過本次壓裂注入水很少從鉆孔倒流出來，該壓裂孔漏水不大，0.5t-1t左右，壓裂孔封孔器崩裂，尾端連接頭斷裂，封孔膠囊留于孔內(nèi)。壓裂期間其水表讀數(shù)及注水壓力表如下圖：1號壓裂孔水表讀數(shù)變化圖353434333231水表讀數(shù)(m3)33323130292817:572918:0018:0218:0518:08注水時間(min)1號壓裂孔注水壓力變化圖18:1118:14

2522201*181818161620注水壓力(MPa)151055017:5718:0018:0218:0518:08注水時間(min)18:1118:14

2、3號壓裂孔壓裂及打鉆情況

8月19日八點班，義安礦第三預(yù)抽巷3號壓裂孔進行了水力壓裂實驗，該壓裂孔布置在FD003工作面第三預(yù)抽巷距軌道順槽開口47.6m處，距頂1.4m，孔徑89mm，左偏5°，傾角下俯2.5°。設(shè)計80m，實打69m，退桿61根，掉桿8根，無鉆頭。采用水力壓裂ZFA51型專用封孔器（河北歐亞特種膠管有限公司制造）進行封孔，封孔深度19m。壓裂過程中初始壓力設(shè)置為15MPa，注水壓力最大達到16MPa，在1116MPa之間不等。注入水量達16m3，共壓裂了25min，壓裂期間，無縫鋼管接頭多處被壓裂，瀉出高壓水把封孔抽放黃膠管沖壞，造成多處抽放管漏氣，軌道順槽也多出積水，但漏水量不大，最多2m3。管路高壓使固定無縫鋼管的札絲2處斷裂。本次壓裂雖然和前兩次壓裂時用的同一種封孔器，但是此次封孔器封孔效果較好，無漏水，沒有出現(xiàn)前兩次壓裂時的異常現(xiàn)象。

該孔于8月21日又進行了壓裂實驗，由于無縫鋼管不能承受30MPa的壓力，本次壓裂重新鋪設(shè)高壓膠管鋪設(shè)進行壓裂。第二次壓裂期間，雖然最高壓力達到32MPa，壓裂了42min，但水始終壓不進煤體，也沒有什么效果。該孔封孔很好，壓裂期間始終無漏水。管路系統(tǒng)也很好，無任何問題，封孔器撥出也完好。

9月5日該孔又進行了壓裂。由于該壓裂孔之前壓裂過兩次但均不理想，又重新套孔，套至18米處打不進去，然后退鉆。采用聚氨酯和膨脹水泥封孔，封孔深度12米，其中封孔段最里段為聚氨酯封孔1米，最外段用小袋卷裝膨脹水泥濕潤后封孔1.5米，中間段注滿聚胺脂4袋（B和C各兩袋），該孔壓裂時初始壓力設(shè)置為4MPa，然后慢慢升壓，最大壓力達到8MPa，共壓裂了17min，注入水量5m3。該孔壓裂過程中注水很快，無漏水，封孔效果很好，壓裂后現(xiàn)象明顯：1、孔口上方頂板壓裂，往外淋水，頂板裂開1cm寬的裂縫。2、孔口上方頂板壓裂掉一塊30×40×20的巖石，共計約1m3巖石壓裂。3、距孔口（軌道側(cè)）4.6m處煤壁漏水；距孔口（膠帶側(cè)）2.6m處頂板上半圓木壓斷兩根，最遠距巷幫1.3m。本次壓裂過程比較成功。3號壓裂孔壓裂時水表讀數(shù)及注水壓力變化如下圖所示：

3號壓裂孔第一次壓裂水表讀數(shù)變化圖55504540353025201*105011:3111:3811:4511:5212:00注水時間(min)12:0712:14

4742433450水表讀數(shù)(m3)3號壓裂孔第二次壓裂時注水壓力變化圖3530252517.5171612121624.22827312730注水壓力(MPa)201*105201*015:0715:2115:3615:5016:0416:1916:3316:4817:0217:16-5注水時間(min)3號壓裂孔第二次壓裂時水表讀數(shù)變化圖55.55554.55554水表讀數(shù)（m3）5453.55352.55251.5515150.515:0715:215252.552.515:3615:5016:0416:1916:33注水時間(min)16:4817:02

3號壓裂孔第三次壓裂時注水壓力變化圖9878注水壓力(MPa)654321010:45010:5010:56244666611:0211:08注水時間(min)11:1311:1911:3號壓裂孔第三次壓裂時水表讀數(shù)變化圖147146146144.5145水表讀數(shù)（m3）14514414314214114013910:4014010:4810:55141.514211:0211:09注水時間(min)11:1611:3、4號壓裂孔壓裂情況和打鉆情況

4號壓裂孔布置在FD003工作面第三預(yù)抽巷距膠帶順槽開口47.6m處，距頂1.4m，孔徑為89mm，左偏5°，傾角下俯2.5°。設(shè)計80m，實打60m，退桿11根，掉桿49根，無鉆頭。鑒于此，無法封孔，用水泥砂漿封住，再向里5m處補打一孔。設(shè)計80m，實打80m，退桿80根。該孔于8月23日壓裂，采用ZF-A51增強型封孔器（河北歐亞特種膠管有限公司制造）進行封孔，封孔24m。在壓裂期間，封孔效果不好，壓力始終上不去，停泵，注入水量很少，壓進去的水幾乎全部從孔口流出。拉拔封孔器時，里段焊接處斷裂，封孔膠囊留于孔內(nèi)。

其壓裂期間水表讀數(shù)和壓力變化如下圖：

4號壓裂孔壓裂時水表讀數(shù)變化圖757474水表讀數(shù)（m3）7372.572717069.56912:3412:3612:3712:3812:40注水時間(min)12:4112:4312:4號壓裂孔壓裂時注水壓力變化圖1210注水壓力(MPa)864201*:3412:3612:3712:3812:40注水時間(min)12:4112:4312:44

4、5號壓裂孔壓裂情況及打鉆情況

5號壓裂孔布置在FD003工作面第三預(yù)抽巷距膠帶順槽67.6m處，距頂1.4m，孔徑89mm，左偏5°，傾角上仰2.5°。實打80m，退桿80根。采用河南理工大學(xué)SFKA70/45-1500型專用封孔器進行封孔，封孔深度26米。8月23日該孔進行了第一次壓裂，壓裂期間設(shè)置初始壓力為15MPa，壓力起初一直穩(wěn)定在15MPa,升壓3MPa后，指針迅速指到22MPa,然后迅速下降，在6MPa穩(wěn)定,判定為封孔器損壞。停泵前去檢查時，水全部從孔口倒流出來。后來封孔器拔出，中部崩裂。

8月27日該孔又進行了第二次壓裂，采用聚氨酯和膨脹水泥封孔，封孔深度22米，封孔段的最里段用聚氨酯封孔2米，尾段用卷狀膨脹水泥濕潤后封孔3米，中間段用注漿泵注入膨脹水泥漿，封孔24小時后壓裂，壓裂過程中壓力穩(wěn)定在8MPa左右，壓裂15分鐘正準備升壓時，壓力下降，升不上去，停泵后進入檢查時發(fā)現(xiàn)注入水從距離孔口3米的煤壁處擠出，壓裂孔處無漏水，封孔效果很好，共注入水8m3。

5號壓裂孔壓裂時水表讀數(shù)及注水壓力如下圖：

5號壓裂孔第一次壓裂時水表讀數(shù)變化圖7069686869.5水表讀數(shù)(m3)6766656463626111:396211:4262.56511:4511:4811:51注水時間(min)11:5411:5712:00

5號壓裂孔第一次壓裂時注水壓力變化圖161415注水壓力(MPa)1210864201*:39211:4211:4511:4811:51注水時間(min)11:5411:5712:0066

5號壓裂孔第二次壓裂時水表讀數(shù)變化圖9291909189.5水表讀數(shù)(m3)898887868584835:348584.583.55:365:395:425:45注水時間(min)875:485:51

5號壓裂孔第二次壓裂時注水壓力變化圖98776877766注水壓力(MPa)65432105:3445:365:395:425:45注水時間(min)5:485:51

5、6號壓裂孔壓裂情況及打鉆情況

6號壓裂孔布置在FD003工作面第三預(yù)抽巷距軌道順槽開口27.6m處，距頂1.4m，孔徑89mm，左偏5°，傾角上仰2.5°。設(shè)計80m，實打80m，退桿30根，掉桿50根，無鉆頭。又重新套孔30m，用ZF-A51增強型專用封孔器（河北歐亞特種膠管有限公司制造）封孔19m。8月21日該孔進行了壓裂，壓力泵設(shè)置初始壓力為15MPa，在壓裂期間，壓力始終在6MPa，判定為封孔不嚴，漏水，停泵前去查看，水全部漏出，后來拔出孔封器發(fā)現(xiàn)其中部崩裂。

由于6號壓裂孔第一次壓裂未成功，于是在FD003工作面第三預(yù)抽巷距軌道順槽開口32.6m處施工了6號壓裂孔補孔，該孔距頂1.4m，孔徑89mm，左偏5°，傾角上仰2.5°。設(shè)計80m，實打80m，退桿40根，掉桿40根，無鉆頭。用河南理工大學(xué)SFKA70/45-1500型封孔器封孔30m。8月25日該孔進行了壓裂，壓力泵設(shè)置初始壓力為12MPa，在壓裂期間，壓力始終比較穩(wěn)定，指針不擺動。加壓到18MPa時壓力忽然上升到22MPa，然后迅速下降在7MPa穩(wěn)定。判定為封孔器爆裂而漏水，停泵前去查看，水全部漏出。

6號壓裂孔補孔第一次壓裂不理想，于8月27日進行了第二次壓裂。第二次壓裂采用ZFA51型專用膠囊封孔器（河北歐亞特種膠管制造有限公司）封孔，封孔深度15米，壓裂時初始壓力設(shè)置為6MPa，然后慢慢升壓，待壓力升到17MPa后至少每10分鐘且壓力表指針穩(wěn)定后升壓一次，每次升壓2MPa。壓力最大達到24MPa，壓裂一個半小時后壓力迅速下降至17MPa，然后再慢慢下降，停泵后進入檢查時發(fā)現(xiàn)無漏水，封孔效果很好，共注入水量33m3，壓裂期間回風(fēng)流瓦斯?jié)舛容^平常明顯上升，達到0.26%，高出一倍多。壓裂后現(xiàn)象明顯：（1）該孔孔口對面串桿多處斷裂，共計11棚工字鋼棚腿壓彎，明顯變形，煤壁被壓鼓出，棚腿外移250mm。（2）距孔口（軌道側(cè)）13.5m和16.0m兩處頂板淋水，這兩處位置巷幫上多處串桿被壓斷或壓裂。（3）鉆機固定點柱壓彎2根，呈弧形。（4）頂板有2-3cm裂縫，長度約3m，支護頂板的半圓木被壓斷或壓裂。（5）頂板多處掉渣，最明顯為距孔口（膠帶側(cè)）20m處，掉下300mm×300mm×100mm渣一塊。（6）孔口處煤被擠出100Kg左右。（7）從壓裂開始到壓裂結(jié)束，第三預(yù)抽巷風(fēng)門把口人員聽見不少于20次響煤炮，孔口煤壁掉渣，有咔嚓聲。

6號壓裂孔及6號壓裂孔補孔壓裂時水表讀數(shù)及注水壓力如下圖：

6號壓裂孔壓裂時水表讀數(shù)變化圖63626162水表讀數(shù)(m3)60595857565518:1456596018:1718:201*:23注水時間(min)18:2518:6號壓裂孔壓裂時注水壓力變化圖766666注水壓力(MPa)54321018:1418:1718:201*:23注水時間(min)18:2518:28

6號壓裂孔補孔第一次壓裂時水表讀數(shù)變化圖828180807977.57776757421:367574.521:5075757522:3322:4881.5水表讀數(shù)(m3)797822:0422:19注水時間(min)6號壓裂孔補孔第一次壓裂時注水壓力變化表201*161818151512129777141414181818注水壓力(MPa)1412108642021:3621:5022:0422:19注水時間(min)22:3322:48

6號壓裂孔補孔第二次壓裂時水表讀數(shù)變化圖1401201*7112117124.5122水表變化(m3)10080604020979994.59491929210210710806:146:286:436:577:12注水時間(min)7:267:407:6號壓裂孔補孔第二次壓裂時注水壓力變化圖302524201*18181818注水壓力(MPa)201*1717151056101112151415171712119806:146:286:436:577:12注水時間(min)7:267:407:55

6、7號壓裂孔壓裂及打鉆情況

7號壓裂孔布置在FD003工作面中間，距軌道側(cè)67.6m。該孔偏角為左偏5°，下俯2.5°，孔徑89mm，實打71m，退桿71根，鉆桿全部退出，該孔全煤，塌孔非常嚴重。該孔采用聚氨酯和膨脹水泥封孔12m，封孔段的最里段采用聚氨酯4袋（B和C各兩袋）封孔2m，最外段（孔口處）用3箱小袋卷裝膨脹水泥濕潤后封孔2米，中簡段全部注上聚氨酯，共計60公斤（B、C各60袋）。該孔在壓裂過程中，聚胺脂不能承受高壓，強度不夠，從孔口漏水2m左右。壓裂過程中，聽見2聲響煤炮，中間間隔時間為5min。壓裂過程不是太理想。

7號孔壓裂時水表讀數(shù)及注水壓力變化如下圖：7號壓裂孔壓裂時水表讀數(shù)變化圖134133.5133132131.51311301291281279:44128127.59:479:509:539:569:5910:0110:0410:0710:1010:13注水時間(min)129130水表讀數(shù)(MPa)

7號壓裂孔壓裂時注水壓力變化圖987765`68注水壓力(MPa)65432109:4409:479:509:539:569:5910:01注水時間(min)010:0410:07010:1010:

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