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低透气性煤层水力割缝增透技术试验研究
低透气性煤层水力割缝增透技术试验研究
摘要：
煤层气是一种重要的非常规能源，开发利用具有巨大的经济和环境效益。低透气性煤层是煤层气勘探和开发的主要难点之一，而采用水力割缝增透技术是提高低透气性煤层采收率的有效途径。本试验采用压力传感器和流量计等现代化仪器设备，通过对水力割缝增透技术的试验研究，探讨了其影响因素及作用机理，从而为低透气性煤层的开发提供技术支持。
关键词：煤层气，低透气性煤层，水力割缝，增透技术，试验研究
1、引言
如今，煤层气已经成为国内外的一种新型清洁能源，并成为许多国家的重点发展领域。但是，低透气性煤层的勘探和开发难度较大，且效果并不理想。为了提高低透气性煤层的开发效率，我们采用了水力割缝增透技术，以提高煤层体有效渗透率，从而达到提高采收率的目的。
2、水力割缝增透技术原理
水力割缝增透技术是指在注水压力的作用下，通过水的冲刷和剪切力，使部分高强度的煤岩产生缝隙和裂隙，从而形成水力割缝，进而提高煤层体的有效渗透率。其主要原理为采用注水压力，使水流进入煤层内部裂隙并绕过其他大颗粒、小颗粒，于是可使煤层内部的渗透点增多，形成更多的渗透通道。
3、试验设备和材料
水力割缝增透技术试验需要使用到的仪器设备和材料主要有：压力传感器、流量计、钢管、水泵、水箱以及煤层岩心。
4、试验方法
我们研究了水力割缝增透技术对煤层渗透率的影响因素及作用机理。首先对煤层进行一次标准的渗透实验以获取基础数据。然后，将钢管嵌入煤岩中，通过水泵将水引入到钢管内流注，形成高压注水的水力环境，以产生水力割缝，并利用仪器设备对煤层的压力变化和水流量进行监测。最后，比较水力割缝增透前后的渗透率变化差异，分析水力割缝增透的作用机理及其影响因素。
5、试验结果及分析
对于不同的煤层样品，根据实验所得到的数据，可以发现，水力割缝增透技术对煤层的渗透性有较好的改善效果。同时，水力割缝增透作用的效果受到水压强度、注水时间和注水孔径的影响。当水压强度较低时，水流无法进入到煤矸石中形成破裂和裂隙，并不能达到增透的目的；当水压强度过高时，反而会破坏煤层体结构，影响采收。实验中，我们发现当水压在6~8MPa之间时，增透效果较好。
6、结论
通过水力割缝增透技术试验研究，可以得到结论：水力割缝增透技术对煤层的渗透性有显著的提高效果。同时，水力割缝增透的效果受到水压强度、注水时间和注水孔径的影响。在实际应用中应该掌握水力割缝增透技术适用范围，科学进行操作，实现最优的提高采收率效果。
参考文献：
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