科技成果

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成果名称: 焦坪矿区侏罗纪煤层地面井组瓦斯预抽采技术研究与应用

成果登记号: 9612013Y0127

第一完成单位: 陕西陕煤铜川矿业有限公司

联 系 人: 范智海

成果类型: 应用技术

技术领域: 新能源与节能

成果简介:

①2008年,陕西陕煤铜川矿业有限公司和西安研究院在铜川矿业有限公司下石节煤矿进行了JPC-01井瓦斯抽采试验,实现了日产超千方目标。为进一步提高下石节煤矿地面瓦斯区域预抽的效果,2011年3月,该公司计划继续立项,以JPC-01井为基础,在其周围再部署3口井,形成一个"1+3"模式的小型试验井网,实现地面井组瓦斯预抽采,以期推动焦坪矿区地面瓦斯抽采技术研究,加快焦坪矿区煤层气规模化开发利用步伐;同时该项目也被列为陕西省科技统筹创新工程计划项目。②基于对煤矿采掘接续规划、煤层厚度、瓦斯含量、地质构造的分析研究,通过煤层气数值模拟,借鉴先期完成的JPC-01井成功经验,结合地面地形条件、地应力方向等因素,优化了地面瓦斯抽采井组部署方案;建立了焦坪矿区易垮塌地层条件下的地面抽采钻完井工艺,即高效安全的井身结构和钻具组合、低密度、低粘度、低固相含量的钻井液技术和变密度固井技术。首次在该区采用了空气潜孔锤钻进技术,提高了钻井效率;基于对侏罗系低阶煤岩石力学特性及其断裂力学研究,提出了适宜于低阶煤的大排量(排量7-8m3/min)、大砂量(加砂强度3煤8-10m3/m,4-2煤5-6m3/m)、中砂比(平均砂比9.0%)的压裂工艺,压裂效果明显,应用效果良好;采用现代煤层气储集工程理论和方法,建立了基于动液面、井底流压、套压等智能化控制模型,形成了一套五段法智能监控排采工艺技术。③适合低煤级、低含气量地区的地面瓦斯抽采井组的井网设计方法;安全、高效的欠平衡钻井工艺-空气潜孔锤钻进技术;适合焦坪矿区侏罗纪煤层的压裂工艺;优化排采设备,实时监测、阶段性调整的精细化排采制度。④研究方法科学,技术路线合理,研究成果达到国际先进水平,成果可在焦坪矿区进一步完善和类似条件矿区推广应用。⑤存在问题暂无,建议在下一步工作中继续扩大规模,尝试采用多种井型,尝试采用注CO2、N2泡沫压裂液。⑥2009年度陕西省煤炭工业协会科学技术一等奖;2010年度陕西省科技进步二等奖。