煤层气井水力压裂同层多裂缝分析_魏宏超1_乌效鸣2_李粮纲2_胡郁乐2
外墙裂缝修补方案
摘要：由于我所在的工地，地下室墙板混凝土出现了一些裂缝，我起草了本工程的地下室墙板混凝裂缝的修补方案，同时也对混凝土裂缝的产生、修补有了一定的了解 1、前言 混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题，使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。轻者使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性等，严重的将威胁到人民的生命、财产。 2、出现混凝土裂缝的原因 从微观上看，混凝土是由水泥、砂、石、空气、水组成的多相结合体，由于混凝土的组成材料、微观构造以及所收外界影响的不同，混凝土裂缝产生的原因也有很多种： 1、大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发，导致混凝土内外温差较大使混凝土的形变超过极限而引起的裂缝： 2、混凝土在硬化的过程中由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝，这种裂缝的宽度有时会很大，甚至会贯穿整个构件。 3、在大厚度的构件中，由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制，在浇捣后数小时会发生这种由于混凝土塑性塌落引起的裂缝。 4、当有约束时，混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩因为受到约束力的限制，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度较低，容易被温度引起的拉应力拉裂从而产生温度裂缝。（由于太阳曝晒产生裂缝是工程中最常见的现象） 5、混凝土加水拌和后，水泥中的碱与活性骨料中的活性氧化硅起反应，析出的胶状碱—硅胶从周围介质中吸水膨胀，体积增大到三倍从而使混凝土胀裂产生裂缝。 6、在炎热或大风天气，混凝土表面水分蒸发过快以及混凝土水化热高等，在混凝土浇筑后数小时仍处于塑性状态时易产生塑性收缩裂缝。 7、构件承受荷载所产生的裂缝：如、构件在均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩，出现垂直于构件纵轴的裂缝；构件在较大剪力作用下，产生斜裂缝，并向上、下延伸。 8、当结构的基础出现不均匀沉降时，结构构件受到强迫变形，而使结构构件开裂，随着不均匀沉陷的进一步发展，裂缝会进一步扩大。 9、当钢筋混凝土构件处于不利的环境中，如海洋等时，由于混凝土保护层厚度过薄，特别是混凝土的密实性不良，环境中的氯离子和溶于海水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈生成氧化铁。氧化铁的体积比原来金属的体积大得多，铁锈体积膨胀，对周围混凝土挤压，使混凝土胀裂。这种裂缝一般沿钢筋方向，比较容易识别。顺钢筋方向的裂缝发生后，更加速了钢筋锈蚀过程，最后导致保护层成片剥落，这种顺筋裂缝对耐久性的影响较大。 我所在工地的地下室外墙板浇捣的混凝土就出现了裂缝。经分析裂缝产生的原因是： 本工程采用C50这样高强度的混凝土，水灰比较大，虽然加入了减水剂，但还是未能有效抵消混凝土的收缩变形；另外该地下室墙板的厚度较厚，达40mm，因而容易产生较大的内外温差。产生温度和收缩变形，长墙结构所产生的温度和收缩变形在高度方向是自由的，但在纵向却受到另一结构地下室底板的约束，在长墙承受降温和收缩作用时，必将产生缩短变形，受到底板的约束，引起拉应力，当拉应力超过抗拉强度时便引起开裂，这时裂缝方向永远垂直于拉应力方向，故为竖向。 此外本工程外墙混凝土浇筑后并没有严格按要求进行养护。一般来说膨胀混凝土淋水养护须7～14D，最少为7D，在混凝土终凝后2D即可开始浇水养护，而混凝土的膨胀值一般要14D 才基本稳定。同时，掺膨胀剂的混凝土，水化时需水量大，比普通砼更要加强养护，覆盖淋水，使其表面始终处于潮湿条件。 由于施工队是第一次施工如此高强度的混凝土，施工经验不足，在混凝土养护上并没有采取
天然气、煤层气、页岩气之间的关系及差别
天然气、煤层气、页岩气之间的关系及差别 一.天然气、煤层气、页岩气之间关系与相同点 专业上把天然气称为常规天然气，而把煤层气与页岩气称为非常规天然气，其本质都是“天然气”即天然形成之气，他们都是古老生物遗体埋藏于沉积地层中，通过地质作用形成的化石燃料，都是自然形成的洁净、优质能源，这是他们的共同点。 1.常规天然气(Natual gas)是一种多组分的混合气态化石燃料，主要成分是甲烷(CH4),另有少量乙烷、丙烷和丁烷，成分相对复杂，比重约0.65，比空气轻，具有无色、无味、无毒之特性。 2.煤层气(coalbed)俗称“瓦斯”，主要成分是甲烷，成分较简单，是基本上未运移出煤层，以吸附、游离状态赋存于煤层及其围岩中的煤层气。其热值是通用煤的2到5倍，燃烧后几乎没有污染物。 3.岩层气(shale gas)是从页岩层中开采出来的天然气，成分以甲烷为主。 二.天然气、煤层气、页岩气三者之间的差异点 1.常规天然气以游离赋存为主，蕴藏在地下多孔隙岩层中，主要存在于油田和天然气田，也有少量出于煤田。其开采时一般采用自喷方式采气、排水式采气，开采技术较简单。 2.煤层气赋存特点是在成煤的过程中以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤、围岩孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体。其
开采一般有两种方式：一是地面钻井开采;二是井下瓦斯抽放系统抽出，相对天然气开采程度大一点。 3.岩层气成藏的生烃条件及过程与常规天然气相同，页岩气藏具有自生自储的特点，页岩既是烃源岩又是储岩。其开采难道较大(因为页岩气储集层渗透率低)，主要有水平井技术和多层压裂技术。PS.较常规天然气，页岩气具有开采寿命长和生产周期长的优点，且分布范围广，厚度大，能够长期稳定的产气，所以目前页岩气的开采技术发展蛮快的。
煤层气井压裂技术现状研究及应用
煤层气井压裂技术现状研究及应用 摘要：煤层气其主要成分为高纯度甲烷。煤层气开发的主要增产措施是压裂，而压裂设计是实施压裂作业的关键。本文介绍了煤层气储层的特征，并根据美国远东能源公司煤层气井压裂工艺技术，对其在山西寿阳区块几口井的压裂设计进行了分析。讨论了煤层气井压裂设计的主要参数如施工排量、压裂液、支撑剂、加砂程序的优化措施。 关键词：煤层气储层压裂设计小型压裂测试树脂涂层砂 1 引言 美国是率先进行煤层气开采的国家，其煤层气工业起步于70年代，大规模的发展则是在80年代。我国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一，经测算煤层甲烷总资源量为30～351012 m3，约是美国的三倍。我国煤层气目前处于商业化生产的阶段。至今已在全国各煤矿区施工600多口煤层气井、10余个井组，大部分进行了压裂增产等措施。煤层气是我国常规天然气最现实、最可靠的替代能源，开发和利用煤层气可以有效地弥补我国常规天然气在地域分布上的不均和供给量上的不足。山西省是中国煤层气储量最丰富的地区之一，开发利用煤层气的优势十分突出，如何坚持科学发展的指导思想，解决开发利用过程中遇到的难点和瓶颈问题，达到合理有效地开发利用是我们当前应该着重思考的问题。 2 煤层气概况 煤层气俗称瓦斯，其主要成分为高纯度甲烷，是成煤过程中生成的、并以吸附和游离状态赋存于煤层及周岩的自储式天然气体，属于非常规天然气。在亿万年漫长的煤炭形成过程中，都有以甲烷为主的气体产生，如果它较多地从母质煤炭岩层中游离迁移出来并进入具有孔隙性和渗透性均良好的构造中储存积聚，则被称为煤成气（即煤基天然气），其开采方式与常规天然气较相似。 2.1 煤层气的赋存特点 煤层气藏与常规气藏最大的差异就是煤层甲烷不是以简单的游离状态储存于煤岩的孔隙中，煤层气中90%以上均是吸附状态附着于煤的内表面上，少量的煤层气是以游离状态储存于煤岩的割理、裂隙和孔隙中，还有部分煤层气是以溶解状态储存于煤层水中。煤是一种多孔介质，其中微孔隙特别发育，形成了异常巨大的内表面面积，据测定每吨煤的内表面面积可达0.929亿m2 。煤的颗粒表面分子通过范德华力吸引周围气体分子，这是固体表面上进行的一种物理吸附过程。压力对吸附作用有明显影响，国内外的研究均表明，随着压力增加，煤对甲烷的吸附量逐渐增大。 2.2 煤层气储层特征
裂缝修补方法
P13 现浇钢筋混凝土板的裂缝板裂缝产生的原因较多，裂缝形状各异，在房屋建筑中普遍存在。 1）挑檐、遮阳板、外廊等悬挑板裂缝。这些构件裂缝有两类：一是由于纵向受力钢筋施工时被踩，位置下移，截面有效高度减小，或超载所造成的垂直于纵向钢筋挑板根部的受力裂缝，这类裂缝一旦出现，宽度较大，是影响承载力的受力裂缝，有的工程挑檐、阳台因纵向钢筋严重位移，在拆模时造成倾覆破坏；二是由于温度影响产生平行于纵向钢筋的胀缩裂缝，其宽度随外挑长度和结构单元长度的不同而不等，这类裂缝几乎所有这些构件中到处可见，在冬夏温差大的地区房屋中更为突出。 2）大跨度（长向7M以上）双向板裂缝。其一是地板不规则裂缝，这类裂缝由于董其施工养护条件差，拆模板过早，尤其寒冷地区没有保温施工措施，出现不规则收缩裂缝；其二是因酷热夏天施工，浇灌混凝土后没有及时喷水养护，板面混凝土脱水过快，出现板面的不规则收缩裂缝。这类裂缝较细，有的不仔细看不易发现。 3）建筑物平面长度较大，没有采取留施工后浇缝等措施，施工时因混凝土硬化收缩而使用过程中温度影响，楼板产生裂缝。这类裂缝在楼梯口、大洞口、平面变截面以及平面的延长方向中部更为明显，尤其这些部位的屋顶板裂缝将在板和梁中同时出现，而且裂缝宽度较其他层较大。 值得注意的是，地处我国北方地区的钢筋混凝土结构房屋，由于冬季与夏季的温度差大，在施工期间夏季浇灌构建混凝土，入冬后尚未完成建筑的围护结构，使结构处于外露状态，造成梁板因温度影响产生裂缝。 P32 为防止或减轻钢筋混凝土梁板的胀缩裂缝应采取以下措施： （1）房屋及外墙面设置有效的保温隔热措施，是防止或减小梁板受温度影响胀缩裂缝的主要途径。 （2）跨度较大、截面较高的非预应力混凝土大梁，腰筋满足规范的规定外，直径宜适当加大，间距适当加密。 （3）平面楼层每隔30m左右设置施工后浇缝（图片）待一个月后采用比设计强度等级提高一级的无收缩混凝土（采用硫铝酸盐水泥或加产生自应力的外加剂配制）灌填严实，并加强养护。 （4）外露的挑檐、雨罩、阳台、挑廊等结构，每隔10-15m留一道伸缩缝，位置宜在柱子处，宽度10mm。挑檐、雨罩如采用卷材防水，在伸缩出或连通铺设；当刚性防水时，则应同阳台，挑廊一样，采用防水密封胶嵌缝（图片）。这些构件的分布钢筋直径宜适当加大，间距加密。 （5）厚度大于160mm的大跨度现浇板，单向板的分布钢筋直径宜适当加大，间距加密；双向板宜增设跨中上部钢筋，可将支座上钢筋的1/3拉通，或另设双向防裂网，与板支座上钢筋按搭接长度。施工中浇灌混凝土后应加强养护。 P48 聚合物砂浆 聚合物砂浆是由聚丙烯酸、聚醋酸乙烯等乳液与水泥、砂子组合而成，为无机材料，具有良好的渗透性，与混凝土、砖砌体材料粘接性能良好，耐久、耐高温。聚合物砂浆是韩国开发的新型材料，组成高强钢绞线网-聚合物砂浆加固技术。中国建筑科学研究院抗震所和清华大学对这种加固技术的材料进行了国产化的开发研究，近几年来得到迅速发展和应用，
煤层气与页岩气开发地质条件及其对比分析
煤层气与页岩气开发地质条件及其对比分析 OFweek节能网讯：煤层气和页岩气是世界上已进行商业开发的两种重要的非常规天然气资源。我国煤层气产业已进入商业化生产阶段1；而我国页岩气开发尚处于起步阶段，目前主要在四川盆地及其周缘开展开发试验。美国1821年开始页岩气勘探，但规模化开发和产量快速增长始于2003年应用水平井钻井技术，2011年年产量已接近1800×10m(引自资料)，约占其天然气总产量的23％，分析北美页岩气开发地质条件，主要表现为黑色页岩的有机碳(TOC)含量大于2％，有机质成熟度(R)为1．1％一3．5％，页岩单层厚度大于15m，脆性矿物(石英、斜长石)含量大于40％，黏土含量小于40％，处于斜坡或凹陷区，保存条件较好等。随着北美页岩气勘探开发区带的快速扩展和页岩气产量的大幅飙升，页岩气迅速成为天然气勘探开发新热点。2005年以来，国内学者从生气条件、储层条件和保存条件及页岩开发技术等方面开展了相关的研究工作，页岩气研究在四川盆地及其周缘取得了显著进展和成效。2010年，我国在四川盆地南部率先实现页岩气突破，威201等多口井在下寒武统筇竹寺组和下志留统龙马溪组海相页岩地层获得工业气流。 煤层气／页岩气开发地质条件是指与煤层气／页岩气开发工程活动有关的地质条件和工程力学条件的综合。这些因素包括煤层气／页岩气的成藏地质条件、赋存环境条件和开发工程力学条件等方面。煤层／页岩层既是生气层又是储集层，其储集和产出机理就比常规天然气储层复杂的多。因此对于煤层气／页岩气开发，既要研究煤层气／页岩气的生成、储集和保存等成藏条件；又要研究煤层气／页岩气的赋存环境条件；还要研究煤层气／页岩气开发工程力学条件及工艺技术等问题。尽管相关部门和学者已开展了页岩气的地质调查与开发试验研究工作，但主要集中资源地质评价方面，对开发地质条件则缺乏相应的研究工作。煤层气与页岩气均为自生自储式非常规天然气资源，在成藏地质条件、赋存环境条件和工程力学条件等方面都有诸多共性，但也存在一定的差异性，且它们在诸多盆地伴生存在，因此，研究煤层气／页岩气开发地质条件及其评价的共性和差异性对指导我国煤层气和页岩气勘探开发具有重要意义。 1、煤层页岩气开发地质条件 页岩气与煤层气一样都属于自生自储式的非常规天然气。煤层气是主要以吸附状态赋存于煤层中的非常规天然气；而页岩气(ShaleGas)是主要以吸附和游离状态赋存于富含有机质页岩／泥岩中的非常规天然气。煤层气／页岩气的解吸与吸附是可逆过程，在温度、压力条件变化下相互转化。富含有机质的页岩，在地质作用下，生成的大量烃类(油、气)，部分被排出、运移到渗透性岩层(如砂岩、碳酸盐岩等)中，聚集形成了构造、岩性等油气藏，其余部分仍滞留在页岩中，富集形成页岩气藏。长期以来，暗色富有机质页岩／泥岩在油气勘探开发中一直被作为烃源岩层，或阻挡油气层中油气继续向上运移的封盖层。实际上，页岩与煤储层一样，既是生气层又是储集层，具有自生自储特征。在煤层气／页岩气在富集成藏条件、赋存环境条件和开发的工程力学条件诸多方面具有共性。 1．1煤层气／页岩气成藏地质条件 常规天然气有生、储、盖、运、圈、保基本成藏地质条件；而煤层气／页岩气赋存于煤层／页岩中的一种自生自储式非常规天然气，其富集成藏主要取决于“生、储、保”基本地质条件是否存在、质量好坏以及相互之间的配合关系。煤层气／页岩气开发地质条件不仅决定于煤层气／页岩气成藏地质条件，还取决于煤层气／页岩气赋存环境条件以及煤层气／页岩气开发工程力学条件，它们在煤层气／页岩气开发过程中缺一不可，且相互联系。煤层气／页岩气成藏地质条件包括生气条件、储气条件和保存条件，这些因素相互耦合作用从而决定了煤层气／页岩气在储层中的富集程度，并控制煤层气／页岩气开发效果。 1．1．1生气条件
煤层气钻井与完井技术
煤层气井钻井完井技术浅议 蒋作焰 【摘要】：煤层在储层物性、机械力学性质及储集方式等方面具有与常规油气储层不同的特征；这些特征决定了煤层气井钻井、取心、完井及储层保护诸技术的特殊性。据此，我们从钻井完井工程的角度分析了现有技术存在的问题和制约煤层气开发效果的主要因素。研究并形成了一整套煤层气井的取心技术、储层保护技术和完井技术。这套技术应用于中国多个煤层气试验开发区，不仅满足了地质评价的需要，也为实现煤层气工业性开采起到了积极推动作用。 【关键词】：煤层气钻井技术完井技术 【作者】：蒋作焰2006年毕业于长江大学石油工程专业，中原石油勘探局钻井一公司工程师。
前言 煤层气又称煤层甲烷,是一种优质高效清洁能源。凭借良好的安全效益、环保效益和经济效益，煤层气的勘探开发已在国际上引起广泛的关注。我国煤层气资源十分丰富,但是目前我国的天然气勘探开发还处于起步阶段。中原钻井通过多年的攻关研究和试验，形成并掌握了一整套适合煤层气的钻井完井工艺技术，其内容包括：煤层造穴技术、连通技术、煤层井眼轨迹控制技术、水平分支井技术、充气欠平衡钻井技术、煤层绳索取心技术、煤层气完井技术、煤储层保护技术、煤层气井完井技术等。 一、煤层气井钻井完井的特殊性 煤层气钻井完井技术是建立在煤层地质力学性质及开采要求基础之上的。煤层具有不同于其他储层的特殊地质特性表现在以下几个方面： 1、井壁稳定性差，容易发生井下复杂故障。 煤层机械强度低，裂缝和割理发育，均质性差，存在较高剪切应力作用。因而煤层段井壁极不稳定，在钻井完井过程中极易发生井壁坍塌、井漏、卡钻甚至埋掉井眼等井下复杂。 2、煤层易受污染，实施煤层保护措施难度大。 煤层段孔隙压力低且孔隙和割理发育，极易受钻井液、完井液和固井水泥浆中固相颗粒及滤液的污染；但在钻井完井过程中，为安全钻穿煤层，防止井壁坍塌，又要适当提高钻井液完井液的密度，保持一定的压力平衡。这就必然会增加其固相含量和滤失量，加重煤层的污染。因此，存在着防止煤层污染和保证安全钻进的矛盾，从而使实施煤层保护较油气层更为困难。 3、煤层破碎含游离气多，取心困难。
裂缝处理方案
新亚洲花园裂缝处理方案 一、成因概况： 工程裂缝是影响建筑工程使用极限状态的主要因素。裂缝产生的原因主要是变形作用，如温度变形、收缩变形、基础不均匀沉降变形等诸多因素，统称为变形作用引起的裂缝问题，此类裂缝几乎占全部裂缝的八成以上。变形裂缝涉及到结构设计、地基基础、施工技术、材料质量及环境状态等诸多因素，特别是泵送混凝土施工工艺的发展，使得混凝土裂缝控制的技术难度大大增加，泵送混凝土的收缩变形约为6×10-4~8×10-4，水化热也大幅度增高。在结构设计方面超静定框架和剪力墙新结构体系约束度显著增加，约束应力相应增加，对于承受很大温差和收缩作用的现浇楼板、大截面梁、剪力墙及长墙等约束度较高的结构，裂缝的概率依然很高。变形作用引起的开裂多发区经常在高层建筑的地下室及地上一、二层强约束区以及项层温差及收缩激烈波动区。混凝土早期裂缝一般出现在一个月内，中期裂缝约在六个月内，其后一至二年或更长时间属于后期裂缝。混凝土裂缝是不可以避免的，其后一至二年或更长时间属于后期裂缝。混凝土裂缝是不可以避免的，其微观裂缝是本身物理力学性质决定的，最严格的允许裂缝宽度为0.1mm。当结构所处的环境下正常，保护层厚度满足设计要求，无侵蚀介质，钢筋混凝土裂缝宽度可放宽至0.4mm；在湿气及土中为0.3mm；在海水及干湿交替中为0.15mm。 对于沿钢筋的顺筋裂缝有害程度高，必须处理，距离五至十米时可看清的0.5mm至1.0 mm的裂缝是必须修补的，呈网状密
布的裂缝，因外观要求必须处理，对有渗水的任何宽度裂缝必须处理。上述裂缝经处理后满足正常使用要求，不应据此降低质量评定等级。 二、楼地面可见裂缝处理方案： 楼地面裂缝产生的主要原因为强约束区的过大约束力超过混凝土的极限抗拉能力而接裂。本工程开裂部位外面有悬跳板，板筋为双层配筋，底筋为分离式配筋，在转角处仅在上层有放射筋，对于边续式板不宜采用分离式配筋，应采用上下两层连续式配筋，对转角处的楼板宜配上下两层放射筋。 对于整栋楼的可见裂缝及局部网状裂缝化学灌浆处理，凿掉抹灰层，查找结构有无裂缝，对于结构裂缝用压力灌浆机将水溶性聚氨脂灌浆料以0.3Mpa的压力灌入，持压5分钟，到充实为止，清理后修补抹灰层，经处理后仍能满足设计的使用要求。 裂缝化学灌浆处理方法： （一）、材料规定： 1、混凝土结构裂缝修补用的化学灌浆材料应符合下列要求: ⑴、浆液的黏度小,可灌性好。⑵、浆液固化后的收缩性小,抗渗性好。⑶、浆液固化后的抗拉，抗压强度高，有较高的黏结强度。 ⑷、浆液固化时间可以调节，灌浆工艺简便。⑸、浆液为无毒或低毒材料。 2、化学灌浆材料主要有甲基丙烯酸脂和环氧树脂类材料，在工程中应用时浆液应进行试配，其可灌性和固化时间应满足设计、施工要求。浆液配方可参照附表进行。有充分试验依据的性能可靠的其他配方也可采用。 环氧树脂浆液配方附表
煤层气地面集输工程技术规范正式版
Through the joint creation of clear rules, the establishment of common values, strengthen the code of conduct in individual learning, realize the value contribution to the organization.煤层气地面集输工程技术 规范正式版
煤层气地面集输工程技术规范正式版 下载提示：此管理制度资料适用于通过共同创造，促进集体发展的明文规则，建立共同的价值观、培养团队精神、加强个人学习方面的行为准则，实现对自我，对组织的价值贡献。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 1 范围 本标准规定了煤层气地面集输工程设计和施工的技术等。 本标准适用于煤层气地面集输工程建设的设计、施工和验收。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 50251 输气管道工程设计规范
GB 50275-98 压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范 GB/T 15543 油气田液化石油气 GB/T 50183 石油天然气防火规范 SYL 04-83 天然气流量的标准孔板计量方法 SY/T 0076－2003 天然气脱水设计规范 SY/T 0089-2006 油气厂、站、库给水排水设计规范 SY/T 0515-1997 油气分离器规范 JJF 1059—1999 机械设备安装工程施工及验收规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。
裂缝修补方案施工方案
鼎湖森邻一期工程住宅楼裂缝修补施工方案 编制人： 审核人： 审批人： 施工单位：中国建筑第四工程局有限公司编制时间：2011年03 月20 日
一、工程概况： 一期工程为框剪结构，总面积为20000㎡均由A 、B 、C 、D 、J 栋组成，其中A 栋10层、D 栋7层其余均为6层，根据现场观察裂缝主要在客厅及阳台部位，介于第三方检测对此工程建议该裂缝处理采用注射灌浆封闭施工进行处理。 二、专业施工人员： 项目经理： 张益江 项目负责人：张益江 技术负责人：王刘辉 现场负责人：吴康尚 三、裂缝灌浆封闭施工方案 1 2．施工方法：根据现场情况灌浆前应对裂缝进行处理，其处理方法可分为： （1）表面处理法。对于混凝土构件上较细（宽度小于0.3mm 或以上）的裂缝沿着裂缝把缝口修宽，用钢丝刷等工具，清除裂缝表面的灰尘、白灰、浮渣及松散层等污物；然后再用毛刷蘸甲苯、酒精、丙酮等有机溶液，把裂缝两侧擦洗干净并用吹风吹干，保持干燥。 （2）埋设灌浆嘴（管）：表面灌浆处理的裂缝，可用灌浆嘴； ①在裂缝交叉处、较宽处、端部以及裂缝贯穿处，钻孔内均应埋设灌浆嘴。其间距当缝宽小于1㎜时为350～500㎜，当缝宽大于1㎜时为表面处理法 压力灌胶法 填充密封法 检 查 埋设灌浆嘴、管
500～1000㎜。在一条裂缝上必须有进浆嘴。 ②埋设时，先在灌浆嘴（管）的底盘上抹一层厚约1㎜的环氧树脂浆 液，将灌浆嘴的进浆孔骑缝粘贴在预定的位置上。 （3）压力灌胶法：在一定时间内，以较高压力将修补裂缝用的注浆料压入裂缝腔内；此法适用于处理结构贯穿性裂缝，沿着裂缝把缝口修宽,用钢刷、丙酮洗刷干净后用吹风吹干，再用胶带沿缝口贴满。找到缝口最宽的部位安灌浆嘴，然后用胶封牢胶带的部位，等胶达到凝固时间；此时采取压力灌胶（灌胶之前排除缝内空气再灌胶），灌胶效果达到出胶口出胶才算密实，然后把进胶管和出胶管用扎丝绑牢；根据气温条件，气温高24小时能达到凝固强度，气温低则需更长的时间才能达到凝固强度。 （4）填充密封法：在构件表面沿裂缝走向骑缝凿出槽深和槽宽分别不小于20㎜和15㎜的U形沟槽，然后用改性环氧树脂或弹性填缝材料充填。 3. 密封应根据不同裂缝情况来确定。其封缝方法可分为： (1) 环氧树脂胶泥封缝。对于裂缝为0.6㎜的，可用环氧树脂胶泥封闭。先在裂缝两侧（宽20～30㎜）涂一层环氧树脂基液，后抹一层厚1㎜左右、宽20～30㎜的环氧树脂胶泥。抹胶泥时应预防产生小孔和气泡，要刮平整，保证封闭可靠。 (2) 胶封缝。对于裂缝为1～2㎜的，可用胶封缝。可先在槽面上，用毛刷涂刷一层（厚1～3㎜）胶，涂刷要平整均匀，防止出现气孔和波纹，在抹水泥砂浆封闭。 (3) 胶封缝。对沿着裂缝把缝口修宽，可用胶封缝。找到缝口最宽的部位安灌浆嘴，然后用胶封牢胶带的部位，等胶达到凝固时间；此时采取压力灌胶（灌胶之前排除缝内空气再灌胶），灌胶效果达到出胶口出胶才算密实，然后把进胶管和出胶管用扎丝绑牢；根据气温条件，气温高24小时能达到凝固强度，气温低则需更长的时间才能达到凝固强度。 (4) 裂缝封闭后应进行压气试测，检查密闭效果。试测需待封缝胶泥或砂浆有一定强度时进行。试测前沿裂缝涂一层肥皂水，从灌浆嘴通入压缩空气，凡漏气处，应予修补密封至不漏气为止。
煤层气、页岩气、油页岩的区别
煤层气 是指赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。煤层气俗称“瓦斯”，其主要成分是CH4（甲烷),与煤炭伴生、以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气，热值是通用煤的2-5倍，主要成分为甲烷。 1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg 汽油、1.21kg标准煤，其热值与天然气相当，可以与天然气混输混用，而且燃烧后很洁净，几乎不产生任何废气，是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。煤层气空气浓度达到5%-16%时，遇明火就会爆炸，这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。煤层气直接排放到大气中，其温室效应约为二氧化碳的21倍，对生态环境破坏性极强。在采煤之前如果先开采煤层气，煤矿瓦斯爆炸率将降低70%到85%。煤层气的开发利用具有一举多得的功效：提高瓦斯事故防范水平，具有安全效应；有效减排温室气体，产生良好的环保效应；作为一种高效、洁净能源，商业化能产生巨大的经济效益。 页岩气 是从页岩层中开采出来的天然气，是一种重要的非常规天然气资源。页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。较常规天然气相比，页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点，大部分产气页岩分布范围
广、厚度大，且普遍含气，这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。页岩气是从页岩层中开采出来的天然气,主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气，它可以生成于有机成因的各种阶段天然气主体上以游离相态（大约50%）存在于裂缝、孔隙及其它储集空间，以吸附状态（大约50%）存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表面，极少量以溶解状态储存于干酪根、沥青质及石油中天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩地层中为天然气生成之后，在源岩层内的就近聚集表现为典型的原地成藏模式，与油页岩、油砂、地沥青等差别较大。与常规储层气藏不同，页岩既是天然气生成的源岩，也是聚集和保存天然气的储层和盖层。因此，有机质含量高的黑色页岩、高碳泥岩等常是最好的页岩气发育条件。 页岩气发育具有广泛的地质意义，存在于几乎所有的盆地中，只是由于埋藏深度、含气饱和度等差别较大分别具有不同的工业价值。中国传统意义上的泥页岩裂隙气、泥页岩油气藏、泥岩裂缝油气藏、裂缝性油气藏等大致与此相当，但其中没有考虑吸附作用机理也不考虑其中天然气的原生属性，并在主体上理解为聚集于泥页岩裂缝中的游离相油气。因此属于不完整意义上的页岩气。因此，中国的泥页岩裂缝性油气藏概念与美国现今的页岩气内涵并不完全相同，分别在烃类的物质内容、储存相态、来源特点及成分组成等方面存在较大差异。中国主要盆地和地区页岩气资源量约为15万亿－30万亿立方米，与
煤层气井出水特征
煤层气井出水 截至2010年底，全国累计完成煤层气（煤矿瓦斯）抽采量为88亿立方米，但利用量仅为36亿立方米（地面14.5亿立方米和井下73.5亿立方米），抽采和利用率均较"十一五"规划目标差距较大。而按照规划，到2010年底，全国煤层气抽采量应达100亿立方米，利用量达80亿立方米。 2011年，煤层气（煤矿瓦斯）抽采量115亿立方米，利用量53亿立方米，同比分别增加36.7%和51.4%。其中，井下瓦斯抽采量92亿立方米，利用量35亿立方米，同比增加22.7%和52.2%；地面煤层气产量23亿立方米，利用量18亿立方米，同比增加54.7%和47.5%。2012年全国煤层气产量125亿立方米，利用总量52亿立方米，不足国内天然气利用量的4%，且未完成产量155亿、利用量80亿的年度目标. 1根据国外煤层气长期开发的成功经验，煤层气的排采生产过程一般分为3 个阶段a. 排水降压阶段生产初期阶段，需进行大量排水，使煤储层压力下降。当储层压力下降到临界解吸压力以下，气体才能开始产出。这一阶段所需的时间，取决于煤层气地质条件和储层特征等因，当地质储层条件相同时，则取决于排水速度。 b. 稳产阶段随着排水的继续，气产量逐渐上升并趋于稳定，出现产气高峰，水产量则逐渐下降。该阶段持续时间长短取决于煤层气资源丰度和储层的渗透性特征。 c. 产量递减阶段当大量气体已经产出，煤基质中解吸的气体开始逐渐减少，尽管排水作业仍在继续，气产量和水产量都在不断下降，该阶段延长的时间较长，可达10 a 之久。 2.压裂工程对地下含水层的影响 煤层气井增产强化工程主要包括射孔和水力压裂两部分，压裂作业是最有可能对地下水造成影响的环节。由煤层气产出机理和开发工程分析可知，压裂在近井地带形成一条高导流能力的裂缝，为煤层水和煤层气提供一条顺畅的通道，加速排水降压及煤层气的产出。煤层气压裂主要是使裂缝沿煤层延伸，以保证最大泄流面积及最大产气效果。垂向上，煤层气井压裂缝在目标煤层附近的区域产生一定的高度，从而造成煤层顶板含水层的破坏；横向上，由于煤层气井的服务年限一般较长，长期排采会导致目标煤层中的水大量产出。在构造或水文地质条件较复杂的地区，压裂作业可能会以各种方式影响目标煤层附近的地层，导致煤层气井排采时对邻近地层的含水性造成一定程度的影响。 3 山西沁水盆地南部太原组煤储层产出水氢氧同位素特征 所采集的地表水15号煤层顶板灰岩水、煤层气井排出水和15号煤层水的氢氧同位素数据均分布在我国大气降水线附近, 氢氧同位素组成也均在我国大气降水的氢氧同位素组成范围内。说明地表水、煤层顶板灰岩水、煤层气井排出水和15号煤层水的原始来源均为大气降水, 受大气降水补给。排采15号煤的煤层气井排出水是煤层水和煤层顶板灰岩水的混合水。15号煤储层和顶板灰岩之间存在较强的水力联系,煤层在排水过程中接受灰岩水的大量补给。
这么完整的混凝土裂缝修补方案,必须一看
这么完整的混凝土裂缝修补方案,必须一看 第一节参考资料 《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367-2013); 《工程结构加固材料应用安全性鉴定规范》(GB50728-2011); 《建筑现场临时用电安全技术规程》(JGJ46-2005); 《建筑施工高处作业安全技术规程》(JGJ80-91); 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001); 第二节裂缝产生原因 混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题，硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝，正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。 微裂缝通常是一种无害裂缝，对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后，微裂缝就会不断的扩展和连通，最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝，也就是混凝土工程中常说的裂缝。 根据裂缝的类型不同，修补所采用的材料与方法也不相同。按照裂缝的 现状可分为静止裂缝、活动裂缝和正在发展的裂缝。 第三节主要施工方法 一、施工分类 对于塑性裂缝和干缩裂缝只要确认其宽度超过0.1mm，裂缝深度尚未达到保护层深度，并且裂缝已经处于静止状态，为确保建筑物的安全性能和使用年限的耐久性，就必须进行修补恢复，其修复方法可采用表面封闭法。 对于塑性裂缝和干缩裂缝的活性裂缝，可待其基本稳定后再进行处理或裂缝处理后采取补强加固措施，使用压力注胶法限制其裂缝的开展。
对于温度裂缝的修复，因温度裂缝一般宽度较大，且以周期性活动裂缝居多，可采用粘度低、粘结性好、弹性模量较小且柔性较好的结构胶灌注，然后根据构件内力计算，对构件进行外部粘贴纤维法加固。 二、施工工艺 ①表面封闭法操作步骤如下： 1、使用钢丝刷或角磨机配金刚石角磨片打磨裂缝四周不小于20mm 的范围，目的是清除混凝土表面炭化部分和污染物，打磨深度为1~3mm。 2、用脱脂棉丝蘸丙酮或酒精擦洗打磨过的区域，以去除混凝土粉末和灰尘。 3、调配环氧石英砂浆，要求石英砂干燥且粒径大于0.1mm 的颗粒不超过总重的50%;环氧树脂和固化剂的比例按固化剂的使用要求;石英砂的掺加数量根据和易性调配。 4、在裂缝周边打磨区域表面涂刷一层环氧浆液，以利于后抹材料与混凝土的结合。 5、用专用抹压工具将调配好的环氧砂浆抹压于裂缝表面，待砂浆固化后即可进行装饰工作及后序施工。对于塑性裂缝和干缩裂缝，如果确认其宽度超过0.1mm 或更大，裂缝深度已经达到或超过保护层深度，并且裂缝已经处于静止状态，其修复方法可采用表面凿槽法，操作步骤如下： (1) 使用电锤或钢钎沿裂缝走向在混凝土表面凿槽，槽宽和槽深根据裂缝深度和有利于封缝来确定，一般槽深大于等于裂缝深度，槽宽不小于20mm 为宜。凿槽时注意应先沿裂缝打开，再向两侧加宽。 (2) 使用钢丝刷或角磨机配金刚石角磨片打磨裂缝两边不小于20mm 的范围，目的是清除混凝土表面炭化部分和污染物，打磨深度为1~3mm。 (3) 用吹风机吹净沟槽内外的浮灰尘，再用脱脂棉丝蘸丙酮或酒精擦洗沟槽的内表面和周遍打磨过的区域，以彻底去除沟槽内外的混凝土粉末和灰尘。
裂缝处理方案
建设工程 地库顶板裂缝加固工程 合肥科创建设加固有限公司 二零一六年四月 一、工程概况：
a.工程名称：地下室顶板裂缝修补工程 b.建设单位： c.施工内容：1、裂缝灌注结构胶，碳纤维辅助粘贴 2、C-D/8-9轴、E-F/8-9轴地下室顶板加固工程 二、编制依据 三、施工方案 1、裂缝修补施工 对大于的裂缝采用灌注结构胶进行处理，对小于的裂缝进行结构胶封闭处理，裂缝封闭宽度为40mm厚度不小于4mm 。 施工前，我单位将用裂缝检测仪将裂缝宽度查出，根据不同裂缝宽度进行不同的加固施工。 1.主要材料： 工程师自动压力灌浆器、AB-1灌浆树脂、原子灰，其它材料（1）、工程师自动压力灌浆器 工程师自动压力灌浆器是一种袖珍式可对混凝土微细裂缝进行自动灌浆注入的新型工具。
1.底座 2.前盖 3.连接头 4.软管 5.筒体 6.拉杆 7.弹簧 8.后盖 9.拉环 图1 工程师TM 自动压力灌浆器构造 （2）AB-1灌浆树脂 AB-1型树脂为灌浆专用胶：对于微细裂缝（>）灌浆处理。AB-1型树脂初凝时间30min （20℃），终凝时间24h （20℃）。 AB 树脂性能 型号 类型 粘度（20℃） 抗压强度 （Mpa ） 拉伸强度 （Mpa ） 粘接强度 （MPa ） 延伸率 （%） AB-1 溶剂型 60-100 ≥35 >15 > 8 2）施工步骤 1- 基层处理：清除裂缝表面的灰尘、油污； 观测裂缝 清洁裂缝 预留并安设底座 封闭裂缝 核定裂缝数 安设灌浆器、浆液注入 拆除灌浆清除封缝浆及底结束 1 2 3 4 5 6 7 6 9 8
煤层水力压裂技术
2.4 煤层水力压裂技术 2.4.1 水力压裂技术的机理 水力压裂是在石油天然气工业中成熟的，用以提高油、气井生产能力的技术。在美国已经把它应用到好几个煤田的瓦斯排放工作中（杜尔，1989）。它的基本原理是：选定压裂的煤层后在地面上用泵产生高压水流，从钻孔进入煤层，把煤层中原有的裂缝撑开，继续压入水流，使煤层中被撑开的裂缝向四周发展，与此同时，在水中加入筛过的沙子，把它当作支撑剂，送进煤层中被撑开的裂缝里，当压裂结束，压裂用水返排后沙子仍然留在煤层中支撑开的裂缝中。水力压裂造成瓦斯流动的通道从钻孔底部向四周延伸到一百多米远的地方。使煤层的钻孔排放瓦斯范围扩大，因而瓦斯涌出量也增加。 煤层内天然裂缝对水力压裂是有影响的。主要的天然裂缝是垂直于煤层层面的。井下实际观察资料表明，水力压裂所造成的裂缝多数是垂直于煤层层面，其方向与重要的天然裂缝平行，偏差不过10°。它们常常与次裂缝的方向垂直。但是在335.28m深的钻井内，压裂的压力超过地层的垂直覆盖的压力时，也可以在，煤层内造成平行于煤层层面的水平裂缝。 煤层与顶、底板岩层的接触面对压裂的裂缝也会有影响，对压裂孔作井下实地观测表明压裂形成的裂缝通常是在煤层内，或者是沿煤层与顶、底板接触面而发展，也不垂直进入岩层，这可能是因为接触面的机械强度比较弱，阻力比较小。 在美国依州六号煤层内，为了增加压裂液携带沙子的能力，使用轻型胶液作为压裂液在煤层形成的压裂裂缝最长达126.8m。压裂使用泡沫做压裂液，携带沙子，也能得到比较长的压裂裂缝。相距152m、305m的钻孔在压裂中沟通，证明泡沫压裂能造成比较长的裂缝。 压裂压力与煤层所受地压力之差值影响压裂裂缝的宽度，差值越大，宽度越大，反之则相反。压裂液的流量与它的黏度对裂缝的宽度也有影响，用黏性较大的胶液，压裂流量为1.59m3/min时产生的裂缝有63.5mm宽；用黏性小的压裂液时，同样的压裂流量，产生的裂缝宽度只有3.2~9.5mm。用黏性大的胶液再加一些防止流失的附加剂作为压裂液时，虽然压裂流量只有1.23m3/min，也能造成127mm宽的裂缝。显然，压裂液的黏度比压裂液注入的速度对裂缝宽度的影响更为重要。 压裂中使用的沙子是用以支撑压裂所造成的裂缝。10~40目的沙子是标准支撑材料。在煤层内沙子的理想分布应是均匀地分布在裂缝中各个部分。但当压裂结束后，压裂用水返回时，会将部分沙子携带到钻孔底部，形成回流现象。压裂刚完时，煤层内压力大，压裂液回流速度大，携带沙子的能力强，回流的沙子也多。 水、胶状水及泡沫式常用的几种压裂液，它们各有优缺点。胶状水已经在21次压裂中使用过。它是水与植物胶的混合物，用它携带沙子及减少水分流失。泡沫压裂液是水、氮气、泡沫剂及沙子的混合物。它比胶状水有好些有点，它可以减少压裂液在煤层
混凝土裂缝处理方案
泉州晋江滨江商务区池店安置房三期工程第一标段 地下室混凝土裂缝处理方案 1、裂缝宽度小丁0.3mm的可采用6202胶泥等封闭。 2、裂缝宽度大丁0.3mm进行化学灌浆处理，做法如下： (1) 凿缝：沿裂缝进行剔凿，根据开裂情况凿出宽、深各15?20mm的V 型槽。 (2) 埋设灌浆管：沿裂缝方向每隔50cm钻孔一处，埋设灌浆嘴，用胶固定住。 (3) 封闭裂缝：用结构胶骑缝反复刮实，同时封闭周围裂缝及分支裂缝。 (4) 吹气试压：补封漏气部位。 (5) 灌浆：配制灌浆液注入灌浆器，由空压机加压0.2MPa ,从一端灌浆嘴起进行灌浆，一般从邻近灌浆嘴溢出灌浆液后停止灌浆，并封闭灌浆嘴，依次进行下次灌浆。 (6) 拆嘴，封闭灌浆嘴。 3、稍深一些的裂缝，沿裂缝凿去薄弱部分，用水冲洗后，用1: 2水泥砂浆修补。裂缝 较深：注射环氧树脂黏合剂。注射前，用电吹风吹干裂缝，然后用注射器把黏合剂缓慢注入，至全部充满。裂缝口扩成v型，用毛刷活除粉末，用电吹风吹干，在扩口内填入环氧树脂胶泥即可。 4、对丁一般混凝土楼板表面的龟裂，可先将裂缝活洗干净，待干燥后用环氧浆液 灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时，可用抹压一遍处理。 5、其它一般裂缝处理，其施工顺序为：活洗板缝后用1: 2或1:1水泥砂浆袜缝，压 平■养护。 6、当裂缝较大时，应沿裂缝凿八字形凹槽，冲洗干净后，用1: 2水泥砂浆袜平，也可 以采用环氧胶泥嵌补。 7、当楼板出现裂缝面积较大时，应对楼板进行静载试验，检验其结构安全性，必要时 可在楼板上增做一层钢筋网片，以提高板的整体性。 8、通长、贯通的危险结构裂缝，裂缝宽度大丁0. 3mm勺，采用结构胶粘扁钢加固补强。
混凝土裂缝修补方案
1、前言 混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题，使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。轻者使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性等，严重的将威胁到人民的生命、财产。 2、出现混凝土裂缝的原因 从微观上看，混凝土是由水泥、砂、石、空气、水组成的多相结合体，由于混凝土的组成材料、微观构造以及所收外界影响的不同，混凝土裂缝产生的原因也有很多种： 1、大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发，导致混凝土内外温差较大使混凝土的形变超过极限而引起的裂缝： 2、混凝土在硬化的过程中由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝，这种裂缝的宽度有时会很大，甚至会贯穿整个构件。 3、在大厚度的构件中，由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制，在浇捣后数小时会发生这种由于混凝土塑性塌落引起的裂缝。 4、当有约束时，混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩因为受到约束力的限制，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度较低，容易被温度引起的拉应力拉裂从而产生温度裂缝。（由于太阳曝晒产生裂缝是工程中最常见的现象） 5、混凝土加水拌和后，水泥中的碱与活性骨料中的活性氧化硅起反应，析出的胶状碱—硅胶从周围介质中吸水膨胀，体积增大到三倍从而使混凝土胀裂产生裂缝。 6、在炎热或大风天气，混凝土表面水分蒸发过快以及混凝土水化热高等，在混凝土浇筑后数小时仍处于塑性状态时易产生塑性收缩裂缝。 7、构件承受荷载所产生的裂缝：如、构件在均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩，出现垂直于构件纵轴的裂缝；构件在较大剪力作用下，产生斜裂缝，并向上、下延伸。 8、当结构的基础出现不均匀沉降时，结构构件受到强迫变形，而使结构构件开裂，随着不均匀沉陷的进一步发展，裂缝会进一步扩大。 9、当钢筋混凝土构件处于不利的环境中，如海洋等时，由于混凝土保护层厚度过薄，特别是混凝土的密实性不良，环境中的氯离子和溶于海水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈生成氧化铁。氧化铁的体积比原来金属的体积大得多，铁锈体积膨胀，对周围混凝土挤压，使
煤层气井水力压裂伴注氮气提高采收率的研究
试验研究 煤层气井水力压裂伴注氮气提高采收率的研究 倪小明 1，2a ，贾 炳1，曹运兴 2b （1．山西晋城无烟煤矿业集团公司，山西晋城048006； 2．河南理工大学a．能源科学与工程学院；b．安全科学与工程学院，河南焦作454000） 摘要：最大限度地提高CH 4气体初始解吸压力是提高其采收率的重要途径之一。针对我国“低压” 煤储层的临储压力比小、初始解吸压力低、活性水压裂效果不甚理想的现状，系统分析了水力压裂伴注N 2增能压裂提高采收率的机理，结合施工现场情况，设计了水力压裂伴注N 2增能压裂煤储层工艺参数。屯留井田水力压裂伴注N 2增能压裂与常规活性水压裂的临界解吸压力对比表明：水力压裂伴注N 2能提高煤层气井排采初期的临界解吸压力，在其他条件相同的情况下，一定程度上能提高煤层气井的采收率。 关键词：N 2增能；水力压裂；煤层气；采收率中图分类号：TD82；P618文献标志码：A 文章编号：1008－4495（2012）01－0001－03收稿日期：2011－05－26；2011－09－25修订 基金项目：国家自然科学基金项目（40902044）；中国博士后科学基金项目（20100480848）；河南理工大学博士基金项目（B2009－51） 作者简介：倪小明（1979—），男，山西临汾人，副教授，博士后，主要从事煤层气抽采方面的研究工作。E －mail ：nxm1979@126．com 。 对煤储层压裂改造是提高煤层气井产能的关键 技术之一。为达到良好的压裂效果，国内外研究者从煤储层特性、压裂液性能、支撑剂性能、煤储层伤害、压裂过程裂缝展布、压裂效果的影响因素等方面 进行了卓有成效的研究 ［1－3］ 。清洁压裂液携砂能力较强，但对煤储层的污染较严重［4］ ；冻胶压裂液携砂 能力较强， 但煤储层温度低，低温破胶是其需要攻克的难题；CO 2泡沫压裂理论上能提高煤层气井采收率，但目前许多煤储层温度低，低温状态如何转化是 其主要瓶颈［5－7］ ；活性水压裂液因其价格低廉、来源广、 对煤储层的污染较少而成为目前储层改造的主要方式，但活性水压裂液携砂能力较差。为了更好地研究活性水压裂液伴注N 2压裂效果，笔者以屯留井田低压煤储层为研究对象，根据煤吸附CH 4和N 2的原理，对水力压裂伴注N 2提高采收率的工艺技术进行研究。 1 水力压裂伴注N 2提高采收率的机理 N 2泡沫压裂就是利用地面的泵注设备将N 2和 泡沫液形成的稳定泡沫以高于地层吸收的速率连续 不断地注入煤层，当达到煤的破裂压力时，破裂、裂缝延伸，强化地层裂缝连通，以提高煤层的导流能力。 煤储层中未注入液氮时，设煤储层压力为p ，含气量为V c ，CH 4气体的兰氏体积为V L1，兰氏压力为p L1，根据langumuir 等温吸附曲线，临界解吸压力如下： p 临1= V c p L1 （V L1－V c ） （1） 式中p 临1为CH 4临界解吸压力， MPa 。此时，设排采时的枯竭压力为p 枯，则可计算出理论采收率： η1=1－ p 枯（p L1+p 临1） p 临1（p L1+p 枯） （2） 式中η1为理论采收率。 向煤储层注入液氮后， N 2通过煤裂隙系统进入到煤孔隙中，此时的吸附可应用多组分气体吸附理论进行分析。N 2进入煤孔隙后， 当储层压力、温度、煤变质程度一定时，煤体对CH 4、N 2的最大吸附能力是一定的。此时，可近似认为单一气体和多组分 气体的兰氏体积不变。也就是单一CH 4与N 2混合后兰氏体积不变。注入N 2后，气体未产出时，煤储层中气体的压力增加，因在同样压力下煤储层对CH 4的吸附能力大于对N 2的吸附能力，排采时可把注入N 2的量换算为CH 4体积的当量，此时CH 4的临界解吸压力可表示为 p 临2= （V c +V cd ）p L1 （V L1－V c －V cd ） （3）