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构造煤结构与瓦斯突出 被引量：156
1
作者 张玉贵 张子敏 曹运兴 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期281-284,共4页
采用有机溶剂萃取和煤成烃热模拟实验,对煤层受构造应力作用时的煤结构变化及构造煤的生烃特征进行研究.结果表明:构造煤的正己烷、苯萃取率与原生结构煤基本相近,而氯仿萃取率是原生结构煤的2倍多,构造煤含有很高的氯仿可溶低分子化合... 采用有机溶剂萃取和煤成烃热模拟实验,对煤层受构造应力作用时的煤结构变化及构造煤的生烃特征进行研究.结果表明:构造煤的正己烷、苯萃取率与原生结构煤基本相近,而氯仿萃取率是原生结构煤的2倍多,构造煤含有很高的氯仿可溶低分子化合物;构造煤分子间的作用力小,决定了构造煤强度低和吸附性能高,从而控制了煤与瓦斯突出灾害的发生;煤的氯仿萃取率可以作为预测煤与瓦斯突出的指标.构造煤生烃潜力小,反映在构造应力作用下,曾经生过烃(瓦斯).在构造应力作用下,煤中的有机质超前向两个方向演化,一方面聚合形成更大的高芳构化的大分子结构,另一方面则形成低分子化合物和气态烃(瓦斯). 展开更多
关键词 构造煤 结构 煤与瓦斯突出
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顺煤层断层的基本特征及其地质意义 被引量：60
2
作者 曹运兴 彭立世 侯泉林 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 1993年第6期522-528,共7页
顺煤层断层是指顺煤层发育的断面与煤层层面的交角较小或近于平行的断层。它的主要识别标志是断层面、构造煤和煤层厚度的强烈变化。顺煤层断层可独立存在,也可与其它地质构造相互转换,相伴出现。顺煤层断层具有特殊的选层性,这一特征... 顺煤层断层是指顺煤层发育的断面与煤层层面的交角较小或近于平行的断层。它的主要识别标志是断层面、构造煤和煤层厚度的强烈变化。顺煤层断层可独立存在,也可与其它地质构造相互转换,相伴出现。顺煤层断层具有特殊的选层性,这一特征与煤体较低的力学强度、煤层瓦斯压力及形变期顺煤层的剪切作用有关。顺煤层断层在煤田中分布广泛,它所产生的构造煤是瓦斯高聚集区,亦是瓦斯突出的危险区,其研究意义重大。 展开更多
关键词 顺煤层断层 煤体强度 瓦斯压力
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正断层两盘的瓦斯突出分布特征及其地质成因浅析 被引量：62
3
作者 刘咸卫 曹运兴 +1 位作者 刘瑞 何定东 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期571-575,共5页
煤与瓦斯突出是采煤生产中一种严重的地质灾害 ,它主要发生在地质构造破坏带 .对正断层两盘瓦斯突出发生的规律研究表明 ,突出主要发生在正断层的上盘 .导致这一结果的主要原因是突出煤体主要分布于正断层的下降盘 .断层构造、构造煤分... 煤与瓦斯突出是采煤生产中一种严重的地质灾害 ,它主要发生在地质构造破坏带 .对正断层两盘瓦斯突出发生的规律研究表明 ,突出主要发生在正断层的上盘 .导致这一结果的主要原因是突出煤体主要分布于正断层的下降盘 .断层构造、构造煤分布及其与瓦斯突出的这种相互控制作用是地史上和现今构造应力场长期作用的结构 .这一规律性认识对于揭示瓦斯突出的发生机理和瓦斯突出区域预测有着重要的理论和实践意义 .讨论正断层两盘突出煤体的分布规律对于构造地质学也具有一定的启示 . 展开更多
关键词 正断层 煤突出 瓦斯突出 构造煤 力学解析 地质 成因
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顺煤断层的基本类型及其对瓦斯突出带的控制作用 被引量：38
4
作者 曹运兴 彭立世 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第4期413-417,共5页
顺煤断层是指断面沿煤层或与煤层呈小角度相交的断层。按其成因，顺煤断层被划分为３种基本类型：褶皱型、重力滑动型和转换型。在高瓦斯矿区，顺煤断层发育的煤层和地带是瓦斯突出煤层或突出带，它通过控制构造煤的分布控制瓦斯突出带... 顺煤断层是指断面沿煤层或与煤层呈小角度相交的断层。按其成因，顺煤断层被划分为３种基本类型：褶皱型、重力滑动型和转换型。在高瓦斯矿区，顺煤断层发育的煤层和地带是瓦斯突出煤层或突出带，它通过控制构造煤的分布控制瓦斯突出带。顺煤断层形成机制和展布特征的研究，有助于构造煤空间分布的预测，进而实现瓦斯突出危险带预测。 展开更多
关键词 顺煤断层 瓦斯突出 控制作用 煤矿
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应用瓦斯地质单元法预测煤与瓦斯突出 被引量：33
5
作者 杨陆武 彭立世 曹运兴 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 1997年第3期21-26,共6页
本文阐述了瓦斯地质单元法的理论依据，介绍了瓦斯地质单元法的基本思想和具体操作程序。考察了主要瓦斯地质指标的应用价值，评价了其预测效果和应用前景。最后给出了应用实例。
关键词 煤突出 瓦斯突出 瓦斯预测 瓦斯地质 地质单元
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构造煤的动力变质作用及其演化规津 被引量：42
6
作者 曹运兴 张玉贵 +2 位作者 李凯琦 侯泉林 郭德勇 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 1996年第4期15-18,共4页
采用Ｘ射线衍射分析、电子顺磁共振等方法研究了构造煤的动力变质作用特征和演化规律。构造煤与煤层的变形变质历史有关，动力变质作用形成的构造煤，其结构特征与其它变质类型煤不同，演化途径也不同，但它们的演化规律一致。
关键词 构造煤 动力变质作用 煤结构 煤矿床 矿化
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瓦斯地质单元法预测瓦斯突出的认识基础与实践 被引量：32
7
作者 曹运兴 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第A01期76-78,共3页
构造煤的赋存在一定程度上代表了地应力的分布状态．因此，瓦斯突出可通过构造煤和瓦斯２个要素的预测来实现．在高瓦斯区，突出主要通过构造煤的分布来进行预测；在构造煤普遍分布区，突出预测则主要通过瓦斯预测来实现．
关键词 瓦斯突出 瓦斯地质 预测 矿山安全
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不同煤体结构煤的水力压裂裂缝延伸规律 被引量：16
8
作者 贾奇锋 倪小明 +1 位作者 赵永超 曹运兴 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期51-57,共7页
查明不同煤体结构煤水力压裂时裂缝延伸规律能为合理井网部署奠定基础。以沁水盆地柿庄区块为研究对象,对钻井煤心裂隙进行观测,划分出4种裂隙发育程度煤。基于岩体力学理论,建立了水力压裂过程中裂缝尖端应力场计算模型和水力裂缝能否... 查明不同煤体结构煤水力压裂时裂缝延伸规律能为合理井网部署奠定基础。以沁水盆地柿庄区块为研究对象,对钻井煤心裂隙进行观测,划分出4种裂隙发育程度煤。基于岩体力学理论,建立了水力压裂过程中裂缝尖端应力场计算模型和水力裂缝能否穿过天然裂隙的判断准则。根据煤层气井实测资料,验证了理论分析的可靠性,得出了不同煤体结构煤的水力压裂裂缝延伸规律。结果表明:考虑诱导应力前后,2组天然裂隙发育煤的水力裂缝延伸规律不同,随着缝长增加,诱导应力随之增大,水力裂缝单一延伸方向变为双向延伸;1组天然裂隙发育煤的发育方向与最大主应力方向夹角较小,导致考虑诱导应力前后水力裂缝的延伸方向变化不明显,整体延伸趋于天然裂隙发育方向;在粒状偶见及粉状无裂隙发育煤中,水力裂缝总是沿着最大主应力方向延伸。研究成果为该区不同应力和裂隙发育下井网合理布置提供了理论依据。 展开更多
关键词 裂缝延伸 柿庄 水力裂缝 诱导应力 天然裂隙 沁水盆地
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重庆煤矿区瓦斯赋存特征及地质控制因素 被引量：13
9
作者 李恒乐 曹运兴 +3 位作者 秦勇 全吉华 李大华 王再清 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期1-7,12,共8页
突出了大区域构造背景下的瓦斯赋存分布特征及其控制因素研究。重庆煤矿区古今构造应力场具有继承性,煤系应力长期得不到松弛,形成含煤岩系的长期应力集中,十分利于瓦斯富集,致使煤与瓦斯突出主要发生在地质构造变动比较剧烈的应力集中... 突出了大区域构造背景下的瓦斯赋存分布特征及其控制因素研究。重庆煤矿区古今构造应力场具有继承性,煤系应力长期得不到松弛,形成含煤岩系的长期应力集中,十分利于瓦斯富集,致使煤与瓦斯突出主要发生在地质构造变动比较剧烈的应力集中区。含煤岩系沉积环境及构造应力场是控制重庆煤矿区瓦斯赋存的两大地质因素。龙潭组海湾—潮坪—沼泽/泥炭相沉积环境具有良好的封盖能力,瓦斯含量普遍较高;须家河组河流冲积平原、湖滨—三角洲沉积体系对瓦斯的封盖能力较弱,瓦斯含量普遍较低。厘定出南桐高突瓦斯带、华蓥山高突瓦斯带、永荣高瓦斯带、渝东南瓦斯带、渝东瓦斯带和大巴山高瓦斯带6个区域性瓦斯地质带。 展开更多
关键词 瓦斯赋存 构造控制 沉积环境 构造应力场
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河南义马煤田的逆冲推覆构造 被引量：11
10
作者 陈传诗 曹运兴 《河南地质》 1991年第3期31-36,共6页
义马逆冲推覆构造的主滑面位于侏罗纪煤系泥岩段的顶面,其下的煤层及上覆的中侏罗统均有次级滑动面发育。推覆构造是由南向北逐次扩展而成的,剖面上构成前展式叠瓦扇。前锋位于煤田北部侏罗纪煤系露头一带,根带位于南平泉断层以南的下... 义马逆冲推覆构造的主滑面位于侏罗纪煤系泥岩段的顶面,其下的煤层及上覆的中侏罗统均有次级滑动面发育。推覆构造是由南向北逐次扩展而成的,剖面上构成前展式叠瓦扇。前锋位于煤田北部侏罗纪煤系露头一带,根带位于南平泉断层以南的下古生界及元古界。在F_(16)断层和南平泉断层之间的二叠系、三叠系露头之下,有可能掩盖着大面积的义马组煤系地层。推覆构造发育过程中强大的水平剪切作用使义马组煤层发生了强烈的变形,形成一系列褶皱及逆冲断层,局部煤层形态和厚度发生了改变,对煤层的开采技术条件产生了不利的影响。 展开更多
关键词 煤田 推覆构造 河南
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煤和瓦斯突出预测煤体结构指标计算方法的探讨 被引量：8
11
作者 郭德勇 黄元平 曹运兴 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 1998年第2期62-66,共5页
煤体结构类型是煤和瓦斯突出预测的重要地质指标，笔者在对煤体结构类型与瓦斯参数关系研究的基础上，提出突出煤层煤体结构有效厚度的概念和计算方法，并以河南平顶山矿区为例，进一步探讨了突出煤层煤体结构指标临界值的计算方法，为... 煤体结构类型是煤和瓦斯突出预测的重要地质指标，笔者在对煤体结构类型与瓦斯参数关系研究的基础上，提出突出煤层煤体结构有效厚度的概念和计算方法，并以河南平顶山矿区为例，进一步探讨了突出煤层煤体结构指标临界值的计算方法，为煤体结构指标定量计算提供了新的研究方法。 展开更多
关键词 煤突出 瓦斯突出 煤体结构指标 计算
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水力压裂体积张开度模型 被引量：11
12
作者 王利 孟兵兵 +1 位作者 曹运兴 刘晓 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期887-900,共14页
水力压裂体积张开度是指水力作用引起的单位体积岩石内部张开体积大小,包括孔隙体积张开度和裂缝体积张开度,是进行水力压裂效果预测和评价的重要指标。为了建立孔隙–裂缝融合一体的水力压裂体积张开度模型,提出一个三阶段水力压裂体... 水力压裂体积张开度是指水力作用引起的单位体积岩石内部张开体积大小,包括孔隙体积张开度和裂缝体积张开度,是进行水力压裂效果预测和评价的重要指标。为了建立孔隙–裂缝融合一体的水力压裂体积张开度模型,提出一个三阶段水力压裂体积张开演化过程模型,利用孔隙弹性力学理论和黏聚断裂损伤演化模型,建立三阶段的体积张开度演化表达式。通过将裂缝体积张开度与经典平行板裂缝张开宽度的演化规律进行匹配拟合,将断裂传播机制对裂缝张开度的影响纳入到体积张开度模型。该模型在孔裂隙的弹性张开网络中引入平行板裂缝,实现经典平行板裂缝理论与孔隙弹性理论的有机融合。作为实例,阐明在4种极限断裂传播机制下,如何利用该模型对水力压裂张开度进行评价和预测。 展开更多
关键词 岩石力学 水力压裂 张开度 孔隙弹性 黏聚性断裂 断裂机制
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煤层气井水力压裂伴注氮气提高采收率的研究 被引量：9
13
作者 倪小明 贾炳 曹运兴 《矿业安全与环保》 北大核心 2012年第1期1-3,7,共4页
最大限度地提高CH4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N2增能压裂提高采收率的机理,结合施工现场情... 最大限度地提高CH4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N2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N2增能压裂煤储层工艺参数。屯留井田水力压裂伴注N2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N2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。 展开更多
关键词 N2增能 水力压裂 煤层气 采收率
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煤层气直井氮气泡沫压裂参数分析及产能评价 被引量：9
14
作者 李恒乐 曹运兴 +5 位作者 周丹 柴学周 刘同吉 冯培文 石玢 田林 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期65-74,共10页
压裂参数是决定压裂效果、影响裂缝特征与煤层气产能的重要参数,深入认识压裂参数对产能的影响规律,对于优化压裂工艺和提高煤层气井产能至关重要。以潞安矿区45口氮气泡沫压裂井为对象,分析压裂施工曲线的类型及其对产能的影响,探讨各... 压裂参数是决定压裂效果、影响裂缝特征与煤层气产能的重要参数,深入认识压裂参数对产能的影响规律,对于优化压裂工艺和提高煤层气井产能至关重要。以潞安矿区45口氮气泡沫压裂井为对象,分析压裂施工曲线的类型及其对产能的影响,探讨各阶段压裂液用量与产能之间的关系,并对比评价氮气泡沫与水力压裂井产能的差异性。结果表明:氮气泡沫压裂施工曲线可分为稳定型、波动型、上升型和下降型4类9型,下降型和稳定型压裂曲线对应的产能要高于波动型,上升型曲线对应的产能最差;总压裂液用量以800 m^3为宜,前置液和顶替液用量分别为450 m^3和8 m^3,氮气注入量在5万m^3左右最佳,而携砂液用量越大产能越高,氮气泡沫压裂液良好的携砂、造缝、沉降支撑性能是有助于提高产能的优势所在;整体上,就潞安矿区而言,氮气泡沫压裂井的产能明显高于水力压裂井,主要体现在高产井、中高产井的比例远大于水力压裂井,约61%的氮气泡沫压裂井具有较高产能,而水力压裂井为23%。氮气泡沫压裂技术在潞安矿区展示出的可观潜力,可为国内其他具有类似储层特征矿区的煤层气开发提供技术借鉴。 展开更多
关键词 氮气泡沫 压裂参数 压裂曲线 煤层气 产能评价 潞安矿区
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二氧化碳相变技术应用于新型震源研发的可行性研究 被引量：9
15
作者 李稳 陈颙 +7 位作者 王夫运 曹运兴 王恒知 田林 徐勇 郭新景 冯生强 扈效鹏 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2605-2616,共12页
为了研究二氧化碳物理相变技术应用于新型震源研发的可行性,在地下成层性较好的某煤田地震测区,开展了利用二氧化碳相变技术激发地震波的野外人工震源激发-接收实验.并与传统炸药震源进行了对比.地震数据利用Aries2.66型垂直分量反射地... 为了研究二氧化碳物理相变技术应用于新型震源研发的可行性,在地下成层性较好的某煤田地震测区,开展了利用二氧化碳相变技术激发地震波的野外人工震源激发-接收实验.并与传统炸药震源进行了对比.地震数据利用Aries2.66型垂直分量反射地震仪和PDS-2型三分量地震仪接收.根据实测地震数据,从野外地震记录震相识别,初至波传播距离分析,震源近场地震信号时频分析,CO2相变激发震源子波提取和基于CO2震源子波的地震初至波波形反演实验等多个方面,进行了关于CO2相变激发技术能否产生地震波信号以及能否将其应用于新型震源研发的可行性研究.研究结果表明CO2物理相变膨胀能够产生能量集中的地震波信号;在实验区地质条件和激发参量下地震记录中初至波的可识别的传播距离约为1km;震源近场地震信号的主频集中在8~13Hz;利用震源近场数据提取了CO2震源子波;通过地震初至波波形反演实验认为这种震源子波能够应用于波形反演等方面的研究.因为CO2相变激发具有绿色、环保、安全等方面的优点,若能进一步在激发能量、激发-延迟时间一致性等方面加以改进,该技术有望在城市隐伏活动断层探测、城市地下空间探测、煤矿高瓦斯环境人工地震勘探等领域发挥重要的作用. 展开更多
关键词 主动震源研发 二氧化碳物理相变 时频分析 震源子波 初至波波形反演
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煤层气井合理放气套压的确定及其应用 被引量：6
16
作者 倪小明 胡海洋 +2 位作者 曹运兴 庞东林 郭志企 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期113-117,共5页
煤层气井提产阶段和稳产阶段需要确定合理放气套压,才能够获得稳定的气流补给。根据煤储层启动压力梯度、渗流理论和煤层气开发地质理论,构建了煤层气井憋压阶段套压变化的数学模型;利用沁水盆地大宁区块的煤层气勘探开发资料验证了该... 煤层气井提产阶段和稳产阶段需要确定合理放气套压,才能够获得稳定的气流补给。根据煤储层启动压力梯度、渗流理论和煤层气开发地质理论,构建了煤层气井憋压阶段套压变化的数学模型;利用沁水盆地大宁区块的煤层气勘探开发资料验证了该模型的准确性,并分析了放气套压差值对平均日产气量的影响规律。模型计算结果与现场数据吻合较好时,煤层气井的产气量较高;当计算出的放气套压与实际放气套压的差值小于等于0.15MPa时,煤层气井稳产期的产气量能达到1 000m3/d以上;大于0.15MPa时,需要降低产气量来维持其稳定性。研究结果表明,日产气量随实际放气套压与计算值之间差值的增大呈幂函数减小,建立的煤层气井憋压阶段合理放气套压数学模型可为现场排采控制提供理论依据。 展开更多
关键词 煤层气 憋压阶段 排采 工作制度 放气套压
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区域构造与演化控制下煤层气富集高产典型模式 被引量：6
17
作者 琚宜文 乔鹏 +11 位作者 卫明明 李鑫 徐凤银 冯国瑞 李勇 吴财芳 曹运兴 李国富 韩玉明 李振 芦志刚 姜磊 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1-12,共12页
煤层气勘探开发对改善我国能源结构、解决煤矿灾害与生态环境问题意义重大。结合我国区域构造与演化过程及煤层气地质条件,将煤层气富集产气模式划分为4种主要类型:构造简单裂隙系统、褶皱系统(较浅向斜轴部、褶皱翼部、次级构造高部位... 煤层气勘探开发对改善我国能源结构、解决煤矿灾害与生态环境问题意义重大。结合我国区域构造与演化过程及煤层气地质条件,将煤层气富集产气模式划分为4种主要类型:构造简单裂隙系统、褶皱系统(较浅向斜轴部、褶皱翼部、次级构造高部位)、冲断构造系统(褶皱冲断带、高陡冲断构造)和构造叠加系统模式。其中,(1)构造简单裂隙系统模式发育在构造相对稳定的地区,煤层气以深成热成因为主,也可受岩浆热接触作用影响,在裂隙中等发育区形成高产富集区。(2)褶皱系统模式中,较浅向斜轴部挤压应力利于煤层气保存从而富集产气;褶皱翼部压力分布均匀,封闭性较好,其含气量与渗透率匹配适中形成富集高产带;次级构造高部位模式主要是在构造作用下形成的伴生构造(背斜、鼻隆构造、断块等)高部位形成构造圈闭,生成“气顶”。(3)冲断构造系统模式中,褶皱冲断带模式中逆冲断层阻止了煤层气的逸散,在靠近逆冲断层的相对构造高点富集产气;高陡冲断构造模式发育在复杂断裂区,深部煤层气在一定温压作用下,解吸游离至上部地层,重新被吸附或部分仍呈游离状态而富集产气。(4)构造叠加系统模式形成于受多期构造活动共同作用的煤储层中,不同的应力方向和机制引起的构造叠加使含气量和渗透率相匹配,煤层气富集且有一定产量。因此,区域构造特征控制着煤层气富集产气的每个模式,构造演化过程决定了富集产气的不同模式。这些富集产气模式对系统认识中国煤层气富集规律,指导“十四五”煤层气勘探开发具有重要意义。 展开更多
关键词 富集高产模式 煤层气 区域构造 构造演化
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煤层顶板高地应力区对微震层析反演的影响 被引量：4
18
作者 刘开航 冯磊 +2 位作者 云美厚 曹运兴 田林 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期174-183,共10页
为满足煤矿安全生产的需求,针对煤层顶板高地应力区域易诱发煤矿冲击地压等动力灾害问题,利用微震台站实时传输数据,采用快速三维层析反演算法对煤岩层波速进行反演,从而实现对高地应力区域的实时监测和快速预警。层析反演结果的精度直... 为满足煤矿安全生产的需求,针对煤层顶板高地应力区域易诱发煤矿冲击地压等动力灾害问题,利用微震台站实时传输数据,采用快速三维层析反演算法对煤岩层波速进行反演,从而实现对高地应力区域的实时监测和快速预警。层析反演结果的精度直接决定了高地应力区域的判断,因此,通过建立三维地质模型,分析微震事件空间分布的不同以及高地应力区域与煤层顶板的间距对层析反演结果的影响,并将该方法在某矿区进行了试验。试验结果表明:(1)由于地震波在煤层和围岩中的传播规律不同,微震事件在煤岩层空间分布不同会降低探测高地应力区域的精确度;(2)煤层顶板与高地应力区域间距过小时,高波速区域附近所产生的波速梯度会影响低速区域,导致反演结果中煤层位置不清晰;(3)通过筛选微震事件使其均匀分布以及合理的布置微震地面观测系统可以有效的提高数据完整度和反演精度。研究结果为基于微震的快速三维层析反演技术探测煤层顶板高地应力区域提供理论依据。 展开更多
关键词 微震 地应力 层析成像 煤层 顶板
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煤储层酸化氧化试剂体系优选及增产效果评价
19
作者 石军太 范倩雯 +10 位作者 曹运兴 徐凤银 黄红星 刘高峰 刘成 李星浩 曹敬添 邓婷 王春琦 孙政 李相方 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1989-2003,共15页
我国煤层气资源丰富,但煤储层多为低渗致密储层,单井产量和采出率普遍较低,现有的技术手段难以支撑我国煤层气产业的快速发展,需要探索提高单井产量和采出率的手段。除了水力压裂、裸眼洞穴完井的物理改造方式,采用化学法改造原始煤储... 我国煤层气资源丰富,但煤储层多为低渗致密储层,单井产量和采出率普遍较低,现有的技术手段难以支撑我国煤层气产业的快速发展,需要探索提高单井产量和采出率的手段。除了水力压裂、裸眼洞穴完井的物理改造方式,采用化学法改造原始煤储层物性也是近年研究的热点。煤储层酸化氧化技术可以避免物理增产方式造成的储层伤害,并可以促进解吸并改善渗流能力,但对于不同煤阶煤储层,适宜不同煤阶煤储层的酸化氧化试剂需要优化,以及其酸化氧化的作用效果需要评价。通过室内实验,对比分析了保德、沐爱、新疆区块煤样物性特征,包括煤阶、煤体结构、煤的宏观特征、煤质特征、孔渗参数、元素分析、矿物组成方面的区别;通过煤粉酸液前置溶蚀实验,优选出了盐酸最佳浓度,并通过Design-Expert软件设计并开展了五因素三水平的酸液优选正交实验,找出了影响溶蚀效果的敏感因素,优选出了最优的氧化剂类型,并对保德、沐爱、新疆区块煤样,分别优选出了适用于各区块煤储层的酸化氧化试剂体系;应用优选出的各区块酸化氧化试剂体系,对保德、沐爱、新疆区块煤样,分别对比分析了酸化氧化前后的孔隙度、渗透率和润湿性;最后基于沐爱区块一个典型井组,通过数值模拟预测了酸化氧化改造后的产气效果。实验表明:盐酸浓度在3~4 mol/L内,酸液溶蚀效果最好;5个实验因素的影响效果从大到小依次是浸泡时间、酸液种类、浸泡温度、煤样种类、酸液浓度;最优的氧化剂为质量分数3%的过氧化氢溶液;保德区块混合酸化氧化剂配方为10%HCl+2%CH_(3)COOH+2%HF+3%H_(2)O_(2),沐爱区块的最佳混合酸化氧化剂配方为8%HCl+2%CH_(3)COOH+4%HF+3%H_(2)O_(2),新疆区块的最佳混合酸化氧化剂配方为12%HCl+1%CH_(3)COOH+1%HF+3%H_(2)O_(2),煤阶越高,最优酸化氧化试剂体系中HF含量越高。酸化和氧化� 展开更多
关键词 煤层气 储层改造 酸化氧化 溶蚀 采出率
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北京周口店地区晚古生代煤系煤层变质变形机制研究 被引量：2
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作者 曹运兴 《焦作矿业学院学报》 1994年第6期81-88,共8页
北京周口店地区晚古生代煤系煤层遭受过强烈的变质与变形。与华北同时期煤田相比，它独具特色：煤级达高级无烟煤，乃至接近于超无烟煤，煤层的糜棱化构造煤极其发育。作者采用薄片、扫描电镜及Ｘ衍射诸手段对煤系及煤层的变质变形特征... 北京周口店地区晚古生代煤系煤层遭受过强烈的变质与变形。与华北同时期煤田相比，它独具特色：煤级达高级无烟煤，乃至接近于超无烟煤，煤层的糜棱化构造煤极其发育。作者采用薄片、扫描电镜及Ｘ衍射诸手段对煤系及煤层的变质变形特征进行了系统的研究，确定了煤变质作用发生的时间，变质作用类型和变质作用温压条件；同时探讨了煤层变形，即糜棱化作用发生时期及形成条件。 展开更多
关键词 晚古生代 煤系 煤层 变质作用 变形作用
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