齐成丞

摘 要：基于导向孔的定向水力压裂技术是当前对煤层进行卸压增透的有效方法之一，本文利用RFPA2D-Flow数值模拟软件对导向孔的导向作用效果进行模拟研究，现场试验后，试验结果与数值模拟结果基本吻合，同时压裂后钻孔的瓦斯抽采浓度与纯量都有显著的提高，该技术可以为今后实施水力压裂提供重要的参考。

关键词：水力压裂；数值模拟；现场应用

1 引言

我国大多数煤田煤层透气性系数都较低，在抽采时必须采取措施提高煤层的透气性系数，可以说煤层透气性差已经成为制约瓦斯抽采甚至煤矿开采的瓶颈。针对这一问题，煤炭工作者广泛应用水力压裂技术增大煤层的透气性，在一些矿区取得了显著的效果。只有根据煤矿的具体实际，设计出适宜的定向水力压裂技术方案，才能成功地實现水力压裂的效益最大化。

2 水力压裂导向孔的导向卸压机理

定向水力压裂技术是基于水力压裂时压裂裂隙首先在弱面产生与发展这一机理提出的[1]。在现场实践中，人为创造裂隙弱面及尖端效应可以实现裂隙的定向导控，从而更加充分地利用水力压裂的能量，消除非定向水力压裂中裂缝随意扩展造成的能量浪费以及存在局部应力集中和卸压盲区的现象，达到人们期望的卸压增透消突效果。导向孔导控即通过在压裂孔四周布置一些导向孔，人为创造裂隙弱面空间，诱导压裂过程中裂隙向导向孔方向生成与扩展[2]。……