Численные исследования процесса гидроразрыва угольного пласта для эффективной дегазации метана

Abstract

An effective methane drainage from the coal seam is essential for safety mining operations. This paper describes the algorithm used for calculating trajectory of crack formed by the hydraulic fracturing carried out in parallel wells. The results of numerical analysis show that direction of crack propagation is affected by the pressure applied and surrounding rock’s stress state. The maximum possible distance between hydraulically fractured wells at which they linked was estimated. The obtained results help to design hydraulic fracture treatments in coal measure rocks in order to solve the problem of underground methane production or intensification of beds degassing.

При проведении горных работ необходима эффективная дегазация угольных пластов. В статье представлен алгоритм, использующийся для расчета траектории трещины, которая формируется в результате проведения операции гидроразрыва в нескольких параллельных скважинах. Результаты численного анализа показывают, что направление распространения трещины зависит от приложенного к ней давления и напряженного состояния массива. Оценено максимальное расстояние между скважинами гидроразрыва, при котором происходит их сбойка. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании гидроразрыва в угольных пластах с целью добычи метана либо для интенсификации дегазации углепородного массива.