低渗透煤层液氮冷冲击致裂研究新进展

针对我国低渗透煤层瓦斯抽采困难的问题,提出了液氮冷冲击致裂增透方法.该方法将高压液氮注入煤层钻孔,结合低温液氮的冷冲击作用、水冰相变的冻胀作用和液氮气化的膨胀作用,在煤体内部构造发育的孔裂隙网络,从而提高瓦斯的抽采效率.本文分别从热应力、冻胀力和气化膨胀力角度阐释了液氮冷冲击多重效应致裂煤体的机理.关于液氮致裂煤体的基础机理与技术应用方面的研究,需考虑含瓦斯煤体及原位地层条件,同时脉动液氮压裂值得引起进一步关注.当前存在液氮高效致裂增透的技术环节有待优化完善和液氮多重致裂作用下裂隙扩展机制认识不清的问题.未来可将液氮压裂与水力射流等技术相结合,降低煤层起裂压力,实现裂隙的定向、大范围扩展.