近日,彬長礦業小莊礦完成40207回順掘前井下定向長鉆孔分段水力壓裂施工,促進掘前地面壓裂向掘前井下壓裂延伸、地面區域壓裂和井下局部壓裂聯動,進一步推進“區域先行、局部跟進、分區管理、分類防治”理念落地。
為做好前期準備工作,該礦提前掌握治理區域地質資料,結合壓裂泵組能力,充分考慮對周邊巷道支護的影響,科學布置鉆孔,規避壓裂盲區,綜合設計壓裂段間距、鉆孔間距、壓裂注水量等參數,提高治災效率效益。

鉆孔施工期間,應用了隨鉆測量系統,實現鉆孔傾角、方位、工具面向角等主要參數全過程監測,實時顯示鉆孔參數、鉆孔軌跡,讓施工人員隨時掌握鉆孔施工情況,結合鉆進軌跡上下偏差、鉆進前后返渣巖性變化,判斷當前鉆頭所處煤層層位,及時調整工具面方向和工藝參數,控制方位角變化,讓鉆孔軌跡在水平面投影圖上沿設計軌跡左右波動,確保鉆孔按照設計的軌跡延伸。
“本次壓裂采用雙封單卡多點拖動管柱分段水力壓工藝,當壓裂工具串送入指定位置后,通過在封隔器中設計平衡泄壓通道,實現高壓管柱壓裂液與封隔器壓力的平衡傳遞,保證‘即壓即封、卸壓解封’的目標。”該礦防沖部經理說道。
壓裂施工期間,該礦緊盯巖體變化,根據巖層的彈性余能釋放和巖體壓縮破裂動力現象,分析巖層裂縫擴展、整體破壞及強度降低等情況。利用井下壓裂泵組遠程自動監測和數據記錄,繪制壓裂段壓力、流量與時間的動態曲線。利用孔內瞬變電磁設備探測壓裂前后巖層中視電阻率的差值,將差值形成云圖后分析壓裂工程影響范圍,綜合分析評價定向壓裂造縫、頂板超前弱化效果。
此次施工,共布置1個鉆場2個鉆孔,孔深1551m,壓裂42段。壓裂結束后,該礦根據鉆探和壓裂過程數據變化特征,總結治理區域壓裂弱化前后壓力變化規律,通過微震、應力、巷道圍巖等監測手段,綜合分析微震能量事件發生規律、巷道圍巖變形特征、煤體應力分布情況等,對比分析水力壓裂弱化改造效果,為礦井安全生產提供指導,為后續壓裂弱化施工參數優化提供支撐。
今年以來,該礦大力推進采前壓裂向掘前壓裂拓展延伸。5月份,完成了40207工作面掘前地面“L”型水平井分段壓裂項目,成功從采前地面壓裂拓展向掘前地面壓裂。此次完成的40207回順掘前井下定向長鉆孔分段水力壓裂項目,進一步推進掘前地面壓裂向掘前井下壓裂延伸,構建“地面+井下、區域+局部”的壓裂聯防聯治立體模式,從時間和空間上為沖擊地壓防治贏得了主動權。(計忠榮 馬科)


