关于数值模拟大直径钻井压力缓解在深高气体软煤层中的研究
Zhenhua Yang1, Xiaoshuai Liu1, Chaojun Fan1
1College of Mining, Liaoning Technical University, Fuxin 123000, China.
ACS omega
|June 17, 2024
概括
大直径的钻孔有效地减轻了压力,并减少了深层,气性煤层中的灾难风险. 最佳的250毫米钻孔和特定的"三花洞"安排通过管理应力和气体迁移来提高安全性.
科学领域:
- 地质技术工程 地质技术工程
- 采矿工程 采矿工程 采矿工程
- 岩石机械学 岩石机械学
背景情况:
- 深层的,有气质的软煤层带来了诸如高压力,高气压和低透性等挑战.
- 在这些条件下,煤炭道路的挖掘往往导致气体度超标和气体动态灾害.
研究的目的:
- 研究大直径钻井在深层,高气体软煤层中的减压和减灾效率.
- 在特定的采矿条件下分析这些钻井的变形规律.
主要方法:
- 构建一个合的损坏-压力-漏模型,以减轻压力.
- 应用Hoek-Brown标准来分析钻孔变形和损伤.
- 对各种钻孔孔口和"三花孔"配置的损伤面积和气体压力分布的分析.
主要成果:
- 一个250毫米的钻孔孔口显示出优越的减压效果,创造了"蝶"或"X"类型的塑料区域.
- 塑料区域的大小与钻井孔的孔径有正相关;在"三花孔"排列中,1.4米的孔隙间距产生了更好的结果.
- 增加的初始气体压力降低了减压效率,而该过程被分为不同的阶段:损伤,平衡和稳定.
结论:
- 大直径的钻孔在深层,高气体软煤层中有效减轻压力和减轻灾害.
- 优化钻孔直径和布局对于最大化减压效率至关重要.
- 该研究为通过大直径钻井技术防止煤岩气动态灾害提供了理论基础.
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