[發明專利]一種低滲煤層水力壓裂增透效果評價方法

有效

• 申請號: 201810852755.2
• 申請日: 2018-07-30
• 公開（公告）號: CN109064016B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 徐剛;金洪偉;張天軍;李樹剛
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/02
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

本發明涉及一種低滲煤層水力壓裂增透效果評價方法，包括有以下步驟：（1）判定低滲煤層水力壓裂的適用性；（2）確定煤層可壓裂指數I₁；（3）確定水力裂縫擴展指數I₂；（4）確定水力裂縫閉合指數I₃；（5）構建低滲煤層水力壓裂增透效果評價指數I定量計算模型；（6）確定低滲煤層水力壓裂增透效果評價標準；（7）評價低滲煤層的水力壓裂增透效果。本發明的有益效果是：本發明依據煤層水力壓裂增透機理，構建了低滲煤層水力壓裂增透效果評價模型及方法，實現了低滲煤層水力壓裂增透效果的定量評價，對于精確選擇煤層水力壓裂增透區域和提高煤層瓦斯抽采效果具有重要的意義。

技術領域

本發明屬于水力壓裂技術領域，尤其涉及一種低滲煤層水力壓裂增透效果評價方法。

背景技術

煤層水力壓裂增透技術是依靠注入煤層中水的壓力克服最小地應力和煤巖體抗拉強度使煤層弱面發生張開、擴展和延伸形成裂縫從而達到增大煤層滲透率的一種方法措施，由于其具有的增透、抑制瓦斯涌出、改變煤體強度和降塵等多重作用使其在我國許多礦井進行了試驗和應用。結果表明只有部分礦井的試驗效果較好，而大部分礦井的應用效果較差，原因是由于我國煤層賦存條件極其復雜，致使水力壓裂增透技術存在一定的局限性和盲目性。水力壓裂增透技術是一種特殊的煤層強化增透措施，在實施之前如不進行效果評價，不但會浪費大量的人力、物力，而且會由于壓裂沒有達到預期目標，影響煤層瓦斯抽采，給后續的煤礦生產留下嚴重的安全隱患。

目前，研究人員已認識到水力壓裂效果評價的重要性，采用地質強度指標或者煤體結構作為水力壓裂技術適用性的判據。由于煤層水力壓裂涉及壓裂和排水等多個過程，又受到煤層、頂底板力學特性及地應力的影響，影響因素眾多、影響機制復雜。采用地質強度指標或者煤體結構來判別水力壓裂的效果一方面是由于這些指標單一，不能涵蓋所有的水力壓裂的影響因素；另一方面是這些指標屬于定性的描述，其判定需要較高的專業技術知識和經驗，如由現場技術人員進行識別會有一定的難度，勢必會給水力壓裂增透效果的評價帶來一定的偏差。

發明內容

本發明為了解決現有技術中的不足之處，根據低滲煤層水力壓裂增透的機理，將低滲煤層水力壓裂增透過程分為水力裂縫的起裂、擴展延伸和閉合三個階段，基于水力壓裂涉及的三個階段和影響因素提出了煤層可壓裂指數、水力裂縫擴展指數和水力裂縫閉合指數，建立了低滲煤層水力壓裂增透效果評價模型及方法，采用該方法能夠對低滲煤層水力壓裂增透效果進行定量評價，提高煤層水力壓裂效果評價的精度，為煤層水力壓裂增透區域的選擇提供技術支持，同時對于推廣應用水力壓裂增透技術和提高煤層瓦斯抽采效果具有重要的意義。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種低滲煤層水力壓裂增透效果評價方法，包括以下步驟，

（1）、判定低滲煤層水力壓裂的適用性；

（2）、確定煤層可壓裂指數I₁；

（3）、確定水力裂縫擴展指數I₂；

（4）、確定水力裂縫閉合指數I₃；

（5）、利用步驟（2）獲得的煤層可壓裂指數I₁、步驟（3）獲得的水力裂縫擴展指數I₂和步驟（4）獲得的水力裂縫閉合指數I₃，構建低滲煤層水力壓裂增透效果評價指數I定量計算模型；

（6）、確定低滲煤層水力壓裂增透效果評價標準；