煤层动态建模技术及应用 被引量：20

1

作者 姜在炳 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期40-44,共5页

从煤层建模的约束条件、建模的特点、模型的选择、模型建立的路线以及平面-剖面对应实现的原理等方面讨论了煤层动态建模技术及其应用.通过将煤层建模的约束条件归纳为广义自然边界和构造地质边界,简化了煤层建模的程序设计,将断层边界... 从煤层建模的约束条件、建模的特点、模型的选择、模型建立的路线以及平面-剖面对应实现的原理等方面讨论了煤层动态建模技术及其应用.通过将煤层建模的约束条件归纳为广义自然边界和构造地质边界,简化了煤层建模的程序设计,将断层边界的约束问题归结为折线边界的约束剖分,提高了断层的自动处理能力.设计的两条煤层建模路线为煤层动态建模系统的设计奠定了基础,能解决煤矿生产制图中平面剖面特征点的对应与任意切割剖面问题. 展开更多

关键词 煤层 动态建模技术 3D空间模型 平面剖面对应 建模路线

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煤矿地质测量空间信息系统及其关键技术 被引量：14

2

作者 姜在炳 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2004年第7期11-14,共4页

煤矿地质测量工作是煤矿生产最基础和最重要的工作之一 ,对煤矿的安全生产和煤矿生产能力具有重要的影响。分析了煤矿地质测量空间信息系统的框架体系及其相关的关键技术 ,重点介绍了其中的数据采集、平台设计、专业图形的自动化处理及... 煤矿地质测量工作是煤矿生产最基础和最重要的工作之一 ,对煤矿的安全生产和煤矿生产能力具有重要的影响。分析了煤矿地质测量空间信息系统的框架体系及其相关的关键技术 ,重点介绍了其中的数据采集、平台设计、专业图形的自动化处理及其 3D建模技术。 展开更多

关键词 体系结构 面向对象技术 3D空间模型 关键技术

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跨煤岩界面穿层压裂裂缝动态扩展特征试验研究

3

作者 李浩哲 姜在炳 +2 位作者 范宗洋 庞涛 刘修刚 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期737-749,共13页

针对跨煤岩界面穿层压裂裂缝动态扩展过程,采用相似材料制作煤岩组合体试件,开展三点弯曲试验、真三轴水力压裂物理模拟试验,分别结合数字散斑技术、声发射监测技术,捕捉裂缝的动态扩展特征,分析裂缝扩展形态及影响因素。结果表明:三点... 针对跨煤岩界面穿层压裂裂缝动态扩展过程,采用相似材料制作煤岩组合体试件,开展三点弯曲试验、真三轴水力压裂物理模拟试验,分别结合数字散斑技术、声发射监测技术,捕捉裂缝的动态扩展特征,分析裂缝扩展形态及影响因素。结果表明:三点弯曲试验中裂缝可从顶板直接进入煤层,裂缝在界面处未转向,增大预制裂缝长度试件断裂所需的峰值应力降低;真三轴水力压裂试验条件下,由于煤层塑性强,顶板内裂缝高度、长度均大于煤层,顶板内声发射事件比例高于煤层;在裂缝穿层扩展的前提下,增大水平井与煤层顶面距离会导致裂缝穿层扩展时间延长,提高压裂液注入排量可增大裂缝进入煤层的穿透深度,但是易导致缝高失控、缝长降低,提出采用变排量压裂施工,初期压裂液大排量注入促使裂缝纵向穿层,随后降排量促进裂缝在顶板和煤层内横向延伸;多裂缝同步起裂时缝间存在竞争扩展现象,部分裂缝可能无法穿层扩展。研究成果可为掌握裂缝跨煤岩界面穿层扩展特点、优化设计压裂施工参数提供理论支撑。 展开更多

关键词 煤岩界面 穿层压裂 动态扩展 数字散斑 声发射

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赵固一矿区域地面水平注浆钻井关键技术

4

作者 刘修刚 姜在炳 +2 位作者 王毅 李浩哲 庞涛 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第6期38-40,共3页

为解决赵固一矿地面区域顺L8灰岩层注浆井钻井过程中出现的诸类问题,主要从井身结构设计、导眼地质导向、钻头适用性优选、泥浆配方优化及泵参数优选、钻进参数优化、钻具组合设计等方面进行了关键技术研究,形成了一系列适用于赵固一矿... 为解决赵固一矿地面区域顺L8灰岩层注浆井钻井过程中出现的诸类问题,主要从井身结构设计、导眼地质导向、钻头适用性优选、泥浆配方优化及泵参数优选、钻进参数优化、钻具组合设计等方面进行了关键技术研究,形成了一系列适用于赵固一矿区域地面水平注浆钻井的关键技术。通过现场实例应用表明,基于关键技术指导施工,能够高效提升钻进效率,有效缩短全井施工周期30%。 展开更多

关键词 注浆井 井身结构 地质导向 钻头优选 参数优化 钻组组合 关键技术

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碎软煤层顶板水平井空间位置对压裂裂缝扩展的影响 被引量：12

5

作者 庞涛 姜在炳 +1 位作者 李浩哲 杨建超 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期196-203,共8页

煤层顶板岩层水平井分段压裂技术是碎软低渗煤层发育区开发煤层气的一种新方法。为探究水平井空间位置对压裂裂缝扩展的影响规律,采用弹性力学和断裂力学理论建立考虑地层倾角、井眼轨迹的裂缝扩展应力分析模型,理论分析裂缝扩展过程和... 煤层顶板岩层水平井分段压裂技术是碎软低渗煤层发育区开发煤层气的一种新方法。为探究水平井空间位置对压裂裂缝扩展的影响规律,采用弹性力学和断裂力学理论建立考虑地层倾角、井眼轨迹的裂缝扩展应力分析模型,理论分析裂缝扩展过程和影响因素,推导裂缝起裂、转向和穿层扩展的临界水压,采用扩展有限元方法,揭示水平井井眼空间位置对压裂裂缝扩展的影响规律。结果表明:(1)水平井筒和煤层空间相对位置影响着压裂裂缝的起裂、扩展和形态,主要影响因素包括:垂直应力、顶板岩层水平应力、煤层水平应力、射孔角度、射孔深度、地层倾角、井筒距煤距离、煤岩界面性质、煤和顶板岩石力学性质等因素。(2)射孔孔眼与地层夹角越小,压裂裂缝转向角和转向距离就越大,压裂起裂压力就越高,裂缝高度不易控制,裂缝向顶板上部延伸长度大;井筒距离煤层越近越有利于裂缝穿层扩展,裂缝起裂压力就越低,距离越远裂缝延伸压力越大;射孔孔眼长度越大,裂缝起裂压力越低;煤层倾角增大至45°时,裂缝主要在煤层顶板内扩展,裂缝延伸压力高、波动大。(3)研究结果对一口水平井的射孔位置进行了优化,现场应用效果表明水平井眼空间位置对压裂裂缝扩展影响的分析有助于煤层顶板岩层水平井分段压裂煤层气抽采模式的推广和应用。 展开更多

关键词 煤层顶板 水平井 空间位置 水力压裂 裂缝扩展

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碎软煤层水平井布置层位分析及钻完井设计优化 被引量：4

6

作者 庞涛 姜在炳 +2 位作者 王志嘉 李浩哲 宋永强 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第8期61-64,共4页

根据煤层特征归纳了煤层气水平井开发主要原则,讨论了水平井不同布置层位的优缺点,优选出了适应层位,提出井型和配套钻完井设计优化方法。结果表明:碎软煤层水平井应将水平段布置在煤层顶板中,采用U型井施工;采用大斜度导眼探煤能够更... 根据煤层特征归纳了煤层气水平井开发主要原则,讨论了水平井不同布置层位的优缺点,优选出了适应层位,提出井型和配套钻完井设计优化方法。结果表明:碎软煤层水平井应将水平段布置在煤层顶板中,采用U型井施工;采用大斜度导眼探煤能够更加准确地了解着陆点附近地层信息,利于着陆点设计,将入靶点设计在二开井段可以降低三开钻进难度;深穿透下向定向射孔工艺是顶板水平井开发的重要技术。现场应用取得了较好的产气效果,为后续技术推广提供工程技术手段和思路。 展开更多

关键词 煤层气水平井 布置层位 钻完井技术 设计优化

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紧邻碎软煤层顶板水平井分段穿层压裂裂缝延展机理 被引量：24

7

作者 姜在炳 李浩哲 +1 位作者 方良才 范宗洋 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期922-931,共10页

紧邻碎软煤层顶板分段压裂水平井是碎软低渗煤层煤层气高效开发的有效技术,裂缝从煤层顶板穿层扩展沟通煤层为煤层气渗流提供通道是该技术应用的关键。针对煤层顶板水平井分段穿层压裂裂缝延展过程,开展真三轴煤岩组合体水力压裂物理模... 紧邻碎软煤层顶板分段压裂水平井是碎软低渗煤层煤层气高效开发的有效技术,裂缝从煤层顶板穿层扩展沟通煤层为煤层气渗流提供通道是该技术应用的关键。针对煤层顶板水平井分段穿层压裂裂缝延展过程,开展真三轴煤岩组合体水力压裂物理模拟试验,应用声发射监测技术对裂缝扩展的动态过程进行监测,研究不同排量条件下的裂缝延伸形态;分析了水力压裂裂缝附近诱导应力场分布,采用扩展有限元方法研究分段穿层压裂的缝间干扰情况,对比了不同压裂段间距条件下,先压裂缝对后压裂缝的延伸形态和起裂压力的影响;最后结合工程试验以及微地震监测数据,对裂缝的空间形态进行了分析。研究结果表明:(1)在合理设置施工排量和水平井距离的条件下,裂缝可从高应力顶板扩展进入低应力煤层中,顶板内形成的有效支撑裂缝能够为煤层气进入井筒提供通道;(2)压裂液注入排量越大,裂缝跨界面穿层扩展深度越大,并且当裂缝穿层扩展时,裂缝在顶板内的高度和长度均大于煤层;(3)先压裂缝会在地层中产生诱导应力,诱导应力的大小与缝内净压力、裂缝高度以及距裂缝的距离等因素有关;(4)较小的分段压裂段间距会导致后压裂段起裂压力升高、裂缝发生偏转,为实现造长缝的目的,应降低缝间应力干扰作用,研究目标区的最佳段间距为2~3倍的裂缝高度;(5)工程试验取得了良好的产气效果,微地震监测结果证明裂缝能够实现穿层扩展沟通下部煤层。 展开更多

关键词 碎软低渗煤层 煤层气 顶板岩层水平井 分段穿层压裂 裂缝延展机理

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碎软低渗煤层顶板水平井分段压裂煤层气高效抽采模式 被引量：160

8

作者 张群 葛春贵 +6 位作者 李伟 姜在炳 陈家祥 李彬刚 吴建国 巫修平 刘嘉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期150-159,共10页

碎软低渗煤层的煤层气高效抽采一直是制约我国煤层气产业化发展和煤矿瓦斯灾害防治的技术瓶颈。以安徽淮北矿区芦岭煤矿8号碎软低渗煤层为研究对象,通过开展现场调研、分析测试、理论分析、水力压裂物理模拟和数值模拟等工作,提出了碎... 碎软低渗煤层的煤层气高效抽采一直是制约我国煤层气产业化发展和煤矿瓦斯灾害防治的技术瓶颈。以安徽淮北矿区芦岭煤矿8号碎软低渗煤层为研究对象,通过开展现场调研、分析测试、理论分析、水力压裂物理模拟和数值模拟等工作,提出了碎软低渗煤层的煤层气顶板岩层水平井分段压裂高效抽采模式,揭示了该模式下水力压裂裂缝的扩展延伸规律及控制机理,构建了该模式实施的主要工艺流程。研究结果表明:顶板岩层相对脆性、裂缝扩展压力较高,碎软煤层相对塑性、裂缝扩展压力低。在顶板岩层水平井进行套管射孔和水力压裂,顶板岩层中产生的压裂裂缝,在垂向上向下扩展伸延并穿入碎软煤层;同时在水平方向上也快速扩展延伸,由此产生的牵引作用撕裂下部碎软煤层形成较长的压裂裂缝。数值模拟结果显示,在给定的压裂施工参数条件下,顶板岩层中压裂在碎软煤层中形成的压裂裂缝长度,是直接在碎软煤层中压裂形成的压裂裂缝长度的6.7倍。碎软煤层和顶板岩层中形成的这些压裂裂缝在后续加砂压裂过程中被充填,成为煤层气从下部煤层向顶板岩层水平井运移的导流通道。显然,采用这种抽采模式,碎软低渗煤层可以获得良好的压裂改造效果。研究成果应用于淮北矿区芦岭煤矿煤层气顶板岩层水平井抽采示范工程,取得了很好的产气效果,水平井单井曾连续3,6,12个月平均日产气量分别为10 358,9 039,7 921 m^3,截至2017-11-16,已累计产气500万m^3,日产气量仍在3 200 m^3以上,创造了我国碎软低渗煤层的煤层气水平井气产量的新记录。 展开更多

关键词 煤层气 碎软低渗煤层 顶板岩层水平井 分段压裂 高效抽采模式 裂缝扩展规律 工程应用

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基于裂缝尖端应力强度因子的裂缝穿层行为分析 被引量：6

9

作者 李浩哲 姜在炳 范耀 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第1期76-82,126,共8页

基于裂缝尖端应力强度因子理论,采用理论分析结合数值模拟的方法,分析了裂缝尖端应力强度因子在裂缝穿层过程中的变化规律,研究了界面两侧岩石力学性质差异对地层界面处裂缝穿层扩展行为的影响。研究表明:当裂缝由硬岩层进入软岩层时,... 基于裂缝尖端应力强度因子理论,采用理论分析结合数值模拟的方法,分析了裂缝尖端应力强度因子在裂缝穿层过程中的变化规律,研究了界面两侧岩石力学性质差异对地层界面处裂缝穿层扩展行为的影响。研究表明:当裂缝由硬岩层进入软岩层时,界面强度系数大于1,I型应力强度因子随着裂缝尖端与界面距离的减小迅速增大,裂缝可沿原路径穿层扩展;当裂缝由软岩层进入硬岩层时,界面强度系数小于1,I型应力强度因子随着裂缝尖端与界面距离的减小逐渐减小,裂缝的穿层扩展趋势受到限制,裂缝可能停止扩展或拐折穿层扩展。 展开更多

关键词 穿层压裂 应力强度因子 裂缝穿层行为 界面强度系数

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煤矿区煤层气与煤炭协调开发机制模式及发展趋势 被引量：34

10

作者 孙海涛 舒龙勇 +1 位作者 姜在炳 胡健 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1-13,共13页

煤层气与煤炭协调开发的关键在于协调煤炭开采与煤层气开发的时空关系。“十一五”至“十三五”期间,依托国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”项目的总体实施,煤矿区煤层气与煤炭协调开发机制取得巨大进展。煤矿区煤层气开发由... 煤层气与煤炭协调开发的关键在于协调煤炭开采与煤层气开发的时空关系。“十一五”至“十三五”期间,依托国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”项目的总体实施,煤矿区煤层气与煤炭协调开发机制取得巨大进展。煤矿区煤层气开发由最初为保障煤矿安全生产的“瓦斯抽排”“煤层气抽采”“地面开发和井下抽采相结合”等形成“煤矿区煤层气与煤炭协调开发”的技术开发新机制。通过界定煤层气与煤炭协调开发范围、建立煤层气与煤炭协调开发评价方法、形成煤层气与煤协调开发优化决策平台,提出基于“协调开发、提质增效、技术支撑、平台决策、集成示范”的煤矿区煤层气与煤炭协调开发理念,依托煤层气与煤炭协调开发技术体系等成套技术系列,形成山西矿区煤层气“四区联动”全域协调开发模式、两淮矿区煤层群煤层气立体联合开发模式、松藻矿区复杂松软煤层超前增透协调开发模式、新疆矿区大倾角多煤组”三位一体”协调开发模式,进而带动全国煤矿区煤层气开发实践。煤矿区煤层气与煤炭协调开发机制、模式与应用引领了我国煤矿区煤层气行业科技创新,显著提升煤矿区煤层气开发利用水平。随着国家能源战略的调整,“双碳”战略的实施和生态文明建设等新形势新要求,煤矿区煤层气发展面临新需求新挑战,指出需重点推进煤矿区煤层气地质精细探查、井下煤层气高效开发、废弃矿井煤层气抽采、煤系气协同共采等技术研发,构建煤矿区煤层气与煤炭清洁高效开发的新技术体系。 展开更多

关键词 煤层气 煤矿区 煤层气与煤炭协调开发 开发利用

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基于煤层气与煤炭协调开发的地面抽采工程部署关键技术进展 被引量：8

11

作者 降文萍 柴建禄 +2 位作者 张群 张培河 姜在炳 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期50-61,共12页

煤矿区煤层气地面抽采具有煤炭安全开采效率高、清洁利用煤层气资源和减少瓦斯大气排放的多重效应,其煤层气产量多年来占了全国总量的主要比例。“十一五”至“十三五”期间,依托国家油气重大专项,基于煤层气与煤炭协调开发的指导理念,... 煤矿区煤层气地面抽采具有煤炭安全开采效率高、清洁利用煤层气资源和减少瓦斯大气排放的多重效应,其煤层气产量多年来占了全国总量的主要比例。“十一五”至“十三五”期间,依托国家油气重大专项,基于煤层气与煤炭协调开发的指导理念,研究了煤矿区地面煤层气抽采工程部署的特点及存在问题,按照受煤炭采动影响与否将煤矿区煤层气地面抽采分为预抽和采动抽采2种类型,在对两种抽采类型的抽采对象、可抽采时间和空间特征研究基础上,分别总结形成了煤层气地面预抽和采动抽采的工程部署方法体系。结合原始条件下煤层气开发模拟技术现状分析,梳理了煤矿区煤层气地面预抽模拟技术体系;在采动抽采技术特点及关键储层参数变化规律的研究基础上,基于渗透性控制气体运移规律的认识,提出了采动抽采效果预测模拟方法。根据煤矿区地面抽采具有安全效应特征,提出了煤矿区地面煤层气抽采间接经济效益的评价指标,即地面抽采前矿井瓦斯灾害治理费用与地面抽采后矿井瓦斯灾害治理费用的差值,并建立了包含预抽和采动抽采的比较全面的地面煤层气抽采工程经济性评价方法。煤矿区地面抽采工程部署及相关技术是预判煤矿区地面煤层气低成本高回报效果、煤层气与煤炭资源协调开发的关键手段,建议在煤矿区进一步推广应用。 展开更多

关键词 煤矿区 煤层气 协调开发 地面抽采 工程部署 模拟预测 经济评价

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黔西海陆过渡相煤系页岩气成藏条件及储层特征研究 被引量：10

12

作者 贾立龙 舒建生 +4 位作者 姜在炳 张东亮 王博 杜天林 朱文侠 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期201-207,共7页

为深入研究黔西海陆过渡相煤系页岩气成藏条件及储层特征,针对毕节大方背斜区域的龙潭组富有机质泥页岩,采用了总有机碳质量分数(TOC)、镜质体反射率(Ro)、岩石热解、X-射线衍射、薄片鉴定、高压压汞、比表面积及联合孔径等测试分析方法... 为深入研究黔西海陆过渡相煤系页岩气成藏条件及储层特征,针对毕节大方背斜区域的龙潭组富有机质泥页岩,采用了总有机碳质量分数(TOC)、镜质体反射率(Ro)、岩石热解、X-射线衍射、薄片鉴定、高压压汞、比表面积及联合孔径等测试分析方法,研究了海陆过渡相龙潭组富有机质泥页岩的有机质特征、矿物组成及孔隙发育特征。研究结果表明:该区龙潭组泥页岩单层厚度薄(平均1.8~2.8 m),与煤层频繁互层,累计厚度大,泥地比平均达70%;泥页岩有机碳质量分数较高(0.23%~22.10%,平均3.51%,主要分布1%~7%);有机质热演化程度高,均处于过成熟阶段(Ro为2.67%~3.06%,平均2.85%),生气充分;较高的有机质丰度、较充分的生气过程为页岩气成藏提供了有利基础;矿物组成主要由黏土构成(48.4%~81.6%,平均66.3%),次为石英(7.4%~27.2%,平均16.5%),方解石、白云石、菱铁矿、黄铁矿等矿物质量分数较少,总体为2%~7%;黏土矿物以伊/蒙混层为主(73.0%~94.0%,平均85.1%),绿泥石次之(2.0%~23.0%,平均10.5%),含少量伊利石(1.0%~7.0%,平均3.5%),部分样品含极少量高岭石,脆性指数平均27%,天然裂隙发育及人工造缝扩展条件较同区海相页岩差;区内龙潭组泥页岩表现出典型的低孔、低渗特征,有效孔隙度平均3.66%,渗透率平均0.0056×10-3μm^(2),孔隙度与黏土质量分数表现出正相关关系,与脆性矿物质量分数之间则表现出负相关关系;泥页岩孔隙为开放型纳米级孔隙,其中介孔提供了泥页岩主要的孔隙空间和表面积,孔容平均0.01988 cm^(3)/g,孔表面积平均10.86131 m^(2)/g,为页岩气吸附、储集提供了有利条件。 展开更多

关键词 海陆过渡相 煤系页岩气 有机质特征 成藏条件 储层特征

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煤层顶板水平井分段多簇穿层压裂数值模拟 被引量：8

13

作者 李浩哲 张群 +1 位作者 姜在炳 许耀波 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期714-720,共7页

煤层顶板水平井分段压裂技术是实现碎软低渗煤层煤层气高效抽采的有效技术。文中基于流-固耦合原理,考虑分段多簇压裂时缝间应力干扰作用和射孔簇裂缝间压裂液动态分配,建立三维裂缝穿层扩展计算模型,研究了多簇射孔条件下裂缝动态延伸... 煤层顶板水平井分段压裂技术是实现碎软低渗煤层煤层气高效抽采的有效技术。文中基于流-固耦合原理,考虑分段多簇压裂时缝间应力干扰作用和射孔簇裂缝间压裂液动态分配,建立三维裂缝穿层扩展计算模型,研究了多簇射孔条件下裂缝动态延伸情况。结果表明:单簇射孔压裂形成的裂缝半长和宽度均较大,且裂缝尖端位于煤层顶板内,顶板内裂缝向前延伸后,由高应力顶板向低应力煤层中穿层扩展;三簇射孔条件下,当射孔簇间距小于15 m或压裂液排量低于8 m3/min时,中间裂缝不能获得有效的压裂液分配而发育不充分;对于煤层顶板水平井,射孔簇增多会导致压裂液分流,部分射孔簇将无法形成有效裂缝或无法穿层扩展,导致射孔簇效率降低。因此,对于多簇施工,应综合考虑压裂液排量、簇间距,以促进裂缝均匀扩展。研究成果可为煤层顶板水平井分段压裂施工优化设计提供依据。 展开更多

关键词 煤层气 压裂液动态分配 煤层顶板水平井 分段压裂 多簇射孔 裂缝延伸

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鸡西盆地煤层气资源开发潜力分析与评价 被引量：7

14

作者 周加佳 姜在炳 李彬刚 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第9期110-116,共7页

基于对鸡西盆地煤层气开发地质条件、煤储层特征及煤层气资源潜力的分析,采用数值模拟方法,并结合鸡西盆地梨树井田地面煤层气井的工程试验,对该区煤层气资源开发潜力进行评价。结果表明:鸡西盆地煤层累计厚度大、埋深适中、变质程度较... 基于对鸡西盆地煤层气开发地质条件、煤储层特征及煤层气资源潜力的分析,采用数值模拟方法,并结合鸡西盆地梨树井田地面煤层气井的工程试验,对该区煤层气资源开发潜力进行评价。结果表明:鸡西盆地煤层累计厚度大、埋深适中、变质程度较高,且煤体结构、渗透性及含气性相对较好,煤层气资源丰富,有利于煤层气勘探开发;同时通过工程试验实现了单井稳定产气量突破2 000 m3/d的工业性气流,且具有稳产高产时间长,预测采收率高的煤层气开发特征,具有良好的煤层气资源开发前景;鉴于该区地形交通条件的制约,建议采用"地面垂直井为主丛式井为辅"的开发方式对该区进行滚动式开发。 展开更多

关键词 鸡西盆地 煤层气 资源量 开发潜力

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空气动力造穴技术原理及单井掏煤量计算方法 被引量：4

15

作者 程斌 姜在炳 +1 位作者 赵龙 李浩哲 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期850-858,共9页

空气动力造穴技术在瓦斯消突领域取得了良好效果,但其技术原理尚不明确,为明确空气动力造穴技术原理,为下一步优化施工提供理论依据及数学计算方法,特进行以下研究。结合实际工程,对空气动力造穴技术流程及力学过程进行了理论分析,提出... 空气动力造穴技术在瓦斯消突领域取得了良好效果,但其技术原理尚不明确,为明确空气动力造穴技术原理,为下一步优化施工提供理论依据及数学计算方法,特进行以下研究。结合实际工程,对空气动力造穴技术流程及力学过程进行了理论分析,提出了空气动力造穴技术原理假说,并提出了基于该假说的2个推论,以期通过对推论的证明佐证假说的正确性;设计并进行了快速卸载围压三轴压缩实验,采用恒定轴压、卸载围压的卸压方法,控制围压液缸排液量恒定,观察煤体应力-应变过程,同时在煤样前端加载气压,通过观察流经煤体的气体流量变化判断煤样的破坏时机;在此基础上给出了弹-塑性过程数学模型及单井掏煤量计算方法;最后结合工程背景,使用Comsol软件引用数学模型对"松散带"范围进行了数值计算,并对空气动力造穴单井最大掏煤量进行了预测。快速卸载围压三轴压缩实验结果表明煤体的力学过程可被分为弹性阶段、弹塑性阶段及塑性阶段并给出了应力-应变曲线,进一步分析认为其力学过程可用非线性弹性胡克定律进行描述;计算所得的空气动力造穴单井最大掏煤量接近于实际工程单井出煤量;以上结果表明,空气动力造穴技术原理是:以向井内注入高压气体后快速卸压为手段,提升煤层洞穴壁面处孔隙压力,通过多次重复施工,剥离"松散带"煤体并通过气举手段带出地面,从而形成洞穴;明确了煤体在快速卸载围压条件下的应力-应变过程,并给出了弹-塑性过程数学模型及单井掏煤量的计算方法,计算所得单井掏煤量接近于实际工程单井掏煤量,并且空气动力造穴注气压力与单次掏煤量成正比,证明了空气动力造穴技术原理假说推论的正确性,从而佐证了空气动力造穴技术原理假说。 展开更多

关键词 空气动力造穴 洞穴完井 含瓦斯煤 偏应力 快速卸载 单井掏煤量

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液压驱动无杆排采控制系统设计 被引量：3

16

作者 刘磊 姜在炳 舒建生 《工矿自动化》 北大核心 2018年第7期1-5,共5页

针对现有煤层气无杆排采设备控制精度和工作效率低,以及排采现场人员劳动强度大等问题,设计了一种液压驱动无杆泵,并基于PLC设计了液压驱动无杆排采控制系统。该系统采用井下压力计监测井底流压,通过PLC对流压实测值和给定值进行比较,... 针对现有煤层气无杆排采设备控制精度和工作效率低,以及排采现场人员劳动强度大等问题,设计了一种液压驱动无杆泵,并基于PLC设计了液压驱动无杆排采控制系统。该系统采用井下压力计监测井底流压,通过PLC对流压实测值和给定值进行比较,并根据所得偏差控制变频器来调节电动机转速,从而调节井底流压;井下液压驱动无杆泵由三通道油管内置动力液管加压后提供的动力液驱动,做往复机械运动,可实现阀体之间上下自动切换,无需人工操作。试验结果表明,该系统可快速、准确地调节井底流压跟随给定值,且超调量小。 展开更多

关键词 煤层气排采 有杆排采 有杆泵 无杆排采 无杆泵 液压驱动无杆泵 三通道油管 流压调节

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基于灰色BP神经网络算法的煤层气直井剩余含气量模型 被引量：3

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作者 杨建超 姜在炳 范耀 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2021年第6期10-13,共4页

以寺河煤矿西二盘区为例,对3#煤层储层地质条件及煤层气井排采数据进行研究,从地质和工程两方面分析了在渗透率基本相同的情况下,影响煤层剩余含气量的主要因素有原始含气量、煤层厚度、煤层埋深、累计产气量、累计产水量、抽采时间等;... 以寺河煤矿西二盘区为例,对3#煤层储层地质条件及煤层气井排采数据进行研究,从地质和工程两方面分析了在渗透率基本相同的情况下,影响煤层剩余含气量的主要因素有原始含气量、煤层厚度、煤层埋深、累计产气量、累计产水量、抽采时间等;利用灰色BP神经网络法建立了剩余含气量预测模型,并把预测结果与参数井3#煤层经过5 a抽采的剩余含气量实测数据进行了对比,结果表明:2种预测结果较为接近。 展开更多

关键词 剩余含气量 影响因素 灰色BP神经网络 煤层气

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淮南矿区采动区地面井抽采参数变化规律研究

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作者 赵龙 姜在炳 +1 位作者 降文萍 陈健 《能源技术与管理》 2014年第3期20-22,共3页

目前,淮南矿区在采动区地面井瓦斯抽采基础参数变化规律和基础理论研究方面尚有不足,经常遇到采动区地面井抽采产量不稳定、产气浓度变化较大以及产气高峰短等问题,而这些问题往往与布井、选层以及采动影响条件下煤储层渗透率等基础参... 目前,淮南矿区在采动区地面井瓦斯抽采基础参数变化规律和基础理论研究方面尚有不足,经常遇到采动区地面井抽采产量不稳定、产气浓度变化较大以及产气高峰短等问题,而这些问题往往与布井、选层以及采动影响条件下煤储层渗透率等基础参数变化密切相关。因此,有必要加强基础理论研究,加强采动区地面井抽采参数变化规律的研究,为采动区抽采和产能预测提供理论基础。 展开更多

关键词 采动区地面井 抽采量 抽采浓度 工作面推进距离

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