近日,彬长矿业小庄矿完成40207回顺掘前井下定向长钻孔分段水力压裂施工,促进掘前地面压裂向掘前井下压裂延伸、地面区域压裂和井下局部压裂联动,进一步推进“区域先行、局部跟进、分区管理、分类防治”理念落地。
为做好前期准备工作,该矿提前掌握治理区域地质资料,结合压裂泵组能力,充分考虑对周边巷道支护的影响,科学布置钻孔,规避压裂盲区,综合设计压裂段间距、钻孔间距、压裂注水量等参数,提高治灾效率效益。
钻孔施工期间,应用了随钻测量系统,实现钻孔倾角、方位、工具面向角等主要参数全过程监测,实时显示钻孔参数、钻孔轨迹,让施工人员随时掌握钻孔施工情况,结合钻进轨迹上下偏差、钻进前后返渣岩性变化,判断当前钻头所处煤层层位,及时调整工具面方向和工艺参数,控制方位角变化,让钻孔轨迹在水平面投影图上沿设计轨迹左右波动,确保钻孔按照设计的轨迹延伸。
“本次压裂采用双封单卡多点拖动管柱分段水力压工艺,当压裂工具串送入指定位置后,通过在封隔器中设计平衡泄压通道,实现高压管柱压裂液与封隔器压力的平衡传递,保证‘即压即封、卸压解封’的目标。”该矿防冲部经理说道。
压裂施工期间,该矿紧盯岩体变化,根据岩层的弹性余能释放和岩体压缩破裂动力现象,分析岩层裂缝扩展、整体破坏及强度降低等情况。利用井下压裂泵组远程自动监测和数据记录,绘制压裂段压力、流量与时间的动态曲线。利用孔内瞬变电磁设备探测压裂前后岩层中视电阻率的差值,将差值形成云图后分析压裂工程影响范围,综合分析评价定向压裂造缝、顶板超前弱化效果。
此次施工,共布置1个钻场2个钻孔,孔深1551m,压裂42段。压裂结束后,该矿根据钻探和压裂过程数据变化特征,总结治理区域压裂弱化前后压力变化规律,通过微震、应力、巷道围岩等监测手段,综合分析微震能量事件发生规律、巷道围岩变形特征、煤体应力分布情况等,对比分析水力压裂弱化改造效果,为矿井安全生产提供指导,为后续压裂弱化施工参数优化提供支撑。
今年以来,该矿大力推进采前压裂向掘前压裂拓展延伸。5月份,完成了40207工作面掘前地面“L”型水平井分段压裂项目,成功从采前地面压裂拓展向掘前地面压裂。此次完成的40207回顺掘前井下定向长钻孔分段水力压裂项目,进一步推进掘前地面压裂向掘前井下压裂延伸,构建“地面+井下、区域+局部”的压裂联防联治立体模式,从时间和空间上为冲击地压防治赢得了主动权。(计忠荣 马科)