近日，中国煤科重庆研究院基于“十三五”国家科技重大专项等项目取得的“顺煤层钻孔水力增渗技术与装备”成果经过重庆科技成果转化促进会鉴定，总体技术达到国际先进水平。
水力压裂增透装置
低渗煤层顺层增渗一直是煤层增渗领域的难点，随着开采深度的增加，顺层压裂增渗技术面临着以下问题：松软低渗煤层在变形破坏、裂缝起裂扩展及应力演化特征等特殊性，软煤压裂增渗机理不清；现有装备能力不足，复杂地质适应性差，压裂影响区域有限，煤体压裂增渗控制难；井下监测条件受限，方法单一，压裂范围评价难。
研发团队从理论、工艺、装备入手，结合现场实际，攻克了水力压裂软煤塑性动态损伤增渗理论和煤层体积压裂改造理论，研发出BYW和BZW系列水力压裂成套装置和MKY系列工具串，形成了中低压保压压裂工艺、重复压裂工艺、顺层长/短钻孔分段压裂工艺，提升了压裂范围和压裂效果，提升了顺层压裂的均匀性。可实现42毫米~150毫米大范围孔径分段压裂作业，最长作业深度已超过800米，单孔作业分段数＞15段，首创了多分段协同压裂和“长分段-短间隔-错位式”无空白压裂增渗模式。
顺煤层分段压裂工艺示意图
研究成果已经在我国几十个矿井进行了现场试验及工程推广应用，显著提高了低渗煤层的增渗范围和抽采效率，高效准确地评价了煤层的增渗范围，节省了钻孔施工等工程量；发布了《煤矿井下强制增渗工程设计规范》《煤矿井下水力压裂增渗效果及有效范围探测评价方法》2项能源行业标准，并制定了5项企业标准，取得了4套水力压裂泵组安标，获得授权专利十余项。
接下来，重庆研究院将继续围绕大区域瓦斯超前治理，开发大型智能化增渗装备，助力我国瓦斯灾害治理水平再上台阶，为保障煤矿安全高效开采贡献中国煤科技术力量。