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专利号: 2020101502335
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于钻孔窥视仪的水力压裂轨迹确定方法,其特征在于:包括,预先根据设计方案在煤层的巷道施工压裂钻孔(1),以及通过对压裂钻孔(1)的切槽、封孔和定向水力压裂形成定向压裂裂隙轨迹(4);压裂钻孔(1)的压裂钻孔中心线(2)与水平面的夹角ɑ;压裂钻孔(1)内的定向切槽点(3)距离压裂钻孔孔口(5)的长度L;

还包括如下步骤:

步骤一,以压裂钻孔孔口(5)为中心,模拟出半径为1.2L的辅助圆弧(6);

步骤二,在压裂钻孔(1)内的定向切槽点(3)上模拟出与压裂钻孔中心线(2)垂直的辅助直线(7);

步骤三,在辅助直线(7)上方的压裂岩层内,压裂钻孔中心线(2)以角度θ间隔旋转,且与辅助圆弧(6)相交构成第一辅助圆交点(C1)、第二辅助圆交点(C2)、第三辅助圆交点(C3)和第四辅助圆交点(C4);

步骤四,压裂钻孔孔口(5)分别与第一辅助圆交点(C1)、第二辅助圆交点(C2)、第三辅助圆交点(C3)和第四辅助圆交点(C4)相连,构成第一窥视钻孔(K1)、第二窥视钻孔(K2)、第三窥视钻孔(K3)和第四窥视钻孔(K4)的钻孔路径,且钻孔路径分别与辅助直线(7)相交于第一辅助线交点(N1)、第二辅助线交点(N2)、第三辅助线交点(N3)和第四辅助线交点(N4);

步骤五,对第一窥视钻孔(K1)、第二窥视钻孔(K2)、第三窥视钻孔(K3)和第四窥视钻孔(K4)分别进行钻孔施工,形成窥视孔;

步骤六,利用钻孔窥视仪依次对第一窥视钻孔(K1)和第二窥视钻孔(K2)的裂隙发育进行观测,并根据标准评价;

再对第三窥视钻孔(K3)和第四窥视钻孔(K4)的裂隙发育进行观测,并根据标准评价。

2.根据权利要求1所述的基于钻孔窥视仪的水力压裂轨迹确定方法,其特征在于:所述角度θ等于或小于压裂钻孔倾斜角度α的1/3。

3.根据权利要求1所述的基于钻孔窥视仪的水力压裂轨迹确定方法,其特征在于:所述窥视钻孔之间的施工间隔是0.3 0.5m。

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4.根据权利要求1所述的基于钻孔窥视仪的水力压裂轨迹确定方法,其特征在于:步骤六所述评价的标准包括:分析第一辅助线交点(N1)、第二辅助线交点(N2)沿着相应窥视孔轴向前后0.3m处是否有水力裂隙;

若孔内无裂隙发育,评价结果是:定向水力压裂无效果,轨迹扩展范围很小;

若仅有一个孔内有裂隙发育或是裂隙呈非对称分布,评价结果是:定向水力压裂效果差,轨迹扩展范围较小;

若裂隙呈对称分布,则定向水力压裂有效果,需要进一步分析距离压裂钻孔孔口较远的第三辅助线交点(N3)和第四辅助线交点(N4)沿着相应窥视孔轴向前后前后0.5m处是否有水力裂隙发育;

若两孔内相应位置均无裂隙发育,评价结果是:定向水力压裂效果一般,轨迹扩展范围适中;

若仅有一个孔内相应位置存在裂隙发育,评价结果是:定向水力压裂效果较好,轨迹扩展范围较大;

若两个孔内相应位置均存在裂隙发育,评价结果是:定向水力压裂效果很好,轨迹贯穿压裂岩层,能够有效实现定向压裂。