ПРИМЕНЕНИЕ ГИДРОРАЗРЫВА И ТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ДЛЯ УСКОРЕНИЯ ГАЗОВЫДЕЛЕНИЯ ИЗ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
Л.А. Назаров1, Л. Ян2
1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
mining1957@mail.ru
2Ляонинский технический университет, Школа механики, Фусинь, Китай
Ключевые слова: Угольный пласт, эмиссия газа, скважина, гидроразрыв, фильтрация, тепловое воздействие, проницаемость, вязкость, модель тепломассопереноса
Страницы: 39-49
Аннотация
В рамках проблемы заблаговременной дегазации угольных пластов теоретически обоснован метод теплового воздействия через трещины гидроразрыва для повышения скорости и объема газовыделения. Разработана и численно реализована геомеханическая модель, описывающая процесс тепломассопереноса в пласте с учетом эмпирических зависимостей проницаемости, коэффициента температуропроводности и сорбционных характеристик угля, а также вязкости газа от температуры и давления. Решена задача об эмиссии метана из горизонтального угольного пласта, расчлененного двумя ортогональными вертикально ориентированными трещинами гидроразрыва, в которые предварительно закачивалась нагретая до 70 °C жидкость, что приводило к необратимому увеличению проницаемости. Численными экспериментами установлено, что для типичных значений теплофизических характеристик пласта при таком тепловом воздействии объем эмиссии газа может: возрасти более чем втрое; нелинейно увеличиться с ростом протяженности трещин; незначительно зависеть от коэффициента температуропроводности и предельной метаноемкости угля. Полученные результаты можно использовать для повышения эффективности работ при подготовке к отработке угольных залежей с повышенной газоносностью.
DOI: 10.15372/FTPRPI20260404 |
