航天固体推进剂对煤储层致裂增透试验研究
李军军1
余梦飞2
李国富1
王争1
龚健2
高军科3
1.煤与煤层气共采国家重点实验室,山西晋城 048012;易安蓝焰煤与煤层气共采技术有限责任公司,山西太原 0300312.河南理工大学土木工程学院,河南焦作 4540003.湖北航天化学技术研究所,湖北襄阳 441003
摘要：高瓦斯低渗透性的煤储层严重制约煤炭和煤层气的高效生产,必须对煤储层进行致裂增透.航天固体推进剂爆燃能够产生大量的高能气体冲击煤储层,可以达到致裂增透煤储层的目的.为研究航天固体推进剂致裂煤体特性,首先以民用航天固体推进剂配方为基底,研发了一种用于煤储层致裂增透的固体推进剂,并对其性能、感度、耐压和耐温性能进行了测试,然后采用模拟煤样开展了航天固体推进剂致裂试验,并对试验过程中的孔壁压力和模拟煤样内应变进行了监测,最后根据试验结果分析了模拟煤样的破坏特征.结果表明:航天固体推进剂性能良好,具备防水、耐压和不产生CO等优点,能够适应煤矿井下的环境.试验过程中孔壁压力时程曲线呈现急速升压阶段、缓慢升压阶段和非线性降压阶段,孔壁压力上升时间约为18 ms;孔内压力峰值较低且分布不均匀,孔中压力峰值为118.1 MPa,孔底压力峰值为85.3 MPa.航天固体推进剂致裂过程中,模拟煤样内产生的应力波由压缩相和拉伸相组成,应力波强度较低、持续时间长并且随距离的增大衰减缓慢.航天固体推进剂致裂煤储层以高能气体的准静态作用为主,应力波能量的利用率较高.研究结果为航天固体推进剂在煤层气开采领域的应用提供了参考.
关键词：低渗透性煤层航天固体推进剂高能气体致裂应力波传播衰减规律孔壁压力增透
分类号：P618(矿床学)
资助基金：山西省科技重大专项资助项目(20181101013)山西省科技重大专项揭榜招标资助项目(20201101003)
论文发表日期：2023-09-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 121-128 )
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