一种水力压裂治理坚硬顶板的方法
专利类型：发明专利
语 言：中文
申 请 号：CN201610522316.6
申 请 日：20160705
申 请 人：重庆大学
申请人地址：400030 重庆市沙坪坝区沙正街174号
公 开 日：20180601
公 开 号：CN106150503B
代 理 人：康海燕
代理机构：重庆华科专利事务所 50123
摘 要：本发明公开一种水力压裂治理坚硬顶板的方法，包括以下步骤：1)明确欲压裂坚硬顶板的应力状态；2)根据所获得的应力状态选取相应的两种不同的压裂方案；3)选取钻孔位置及钻孔参数并施工压裂钻孔；4)进行水力压裂坚硬顶板。本发明的优点在于能根据地应力不同这一具体情况采取相应的两种不同的压裂方案。较之以往的压裂方法，本发明考虑得更为全面，压裂方法选择更为灵活，压裂作业更具有针对性，更便于形成有利于弱化煤层上覆坚硬顶板的压裂裂缝，以弱化坚硬顶板，最终实现坚硬顶板的适时破断，缩短顶板来压步距，减少工作面强矿压显现，利于煤矿井下安全生产。
主 权 项：一种水力压裂治理坚硬顶板的方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤1，测量欲压裂坚硬顶板的应力状态；步骤2，根据所获得的应力状态选取相应的两种不同的压裂方案：若欲压裂坚硬顶板的应力状态为水平应力大于垂直应力，则采用垂直钻孔水力喷射分层压裂的方法将压裂目标层分为多层进行压裂；若欲压裂坚硬顶板的应力状态为水平应力小于垂直应力，则采用L型钻孔水力喷射分段压裂方法对目标层进行压裂；步骤3，选取钻孔位置及钻孔参数并施工压裂钻孔：无论采取上述两种不同的压裂方案中的任意一种，都将压裂钻孔平行于工作面长度方向布置，并使钻孔的深度达到目标层下部；压裂钻孔间距为d，取值为水力喷射压裂半径的2倍；钻孔个数为n，n＝l/d式中，l为工作面长度，计算结果四舍五入后取整；若采用垂直钻孔水力喷射分层压裂的方法，则分层压裂间距Δh1取值为1m，从钻孔底部向上进行分层压裂；若采用L型钻孔水力喷射分段压裂的方法，则将钻孔水平段沿工作面推进方向平行于压裂目标层布置，分段压裂间距Δh2取值为工作面控顶距；步骤4，进行水力压裂坚硬顶板：从钻孔底部开始逆钻孔施工方向拖动压裂管柱进行分层或分段压裂作业。
关 键 词：坚硬顶板;压裂;水力压裂;应力状态;弱化;方法选择;煤矿井下;压裂裂缝;压裂作业;钻孔参数;钻孔位置;地应力;钻孔;步距;矿压;煤层;治理;安全生产;灵活;施工
法律状态：授权
IPC专利分类号：E21C41/18(2006.01)I,E21B7/04(2006.01)I,E21B7/18(2006.01)I