基于CO2相变致裂技术的低渗透煤层钻孔参数优化研究

液态CO2相变致裂钻孔参数的合理选取是避免大面积致裂空白区域及提高增透效果的关键.通过CO2相变致裂p-T曲线,探究了液态CO2致裂增透过程,采用有限差分数值模拟软件,建立了单孔、双孔数值模型,分析了致裂后煤体塑性区特征,确定了最优的钻孔参数.结果 表明:(1)随着煤层地应力增加,液态CO2致裂塑性区域范围呈先增加后减小变化趋势,随着致裂孔直径增加,孔径在φ100 mm左右时致裂效果较好;(2)采用数值模拟、理论计算2种方法确定最优致裂孔参数直径为q94 mm、钻孔间距为3 m;(3)CO2相变致裂井下试验后,致裂孔抽采孔平均瓦斯抽采纯量是普通抽采孔的4.76倍,瓦斯抽采浓度平均提高2.8倍,抽采达标时间缩短65％左右.合理选择液态CO2致裂钻孔参数,能够为井下达到最优致裂增透效果及成本节约提供一定参考.