水中脉冲放电压裂抽采煤层气机理与数值模拟研究

鲍先凯; 曹嘉星; 段东明; 赵金昌; 武晋文

doi:10.13809/j.cnki.cn32-1825/te.2019.02.015

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水中脉冲放电压裂抽采煤层气机理与数值模拟研究

• 非常规油气 • | 更新时间：2025-12-05

- 水中脉冲放电压裂抽采煤层气机理与数值模拟研究
- Mechanism and numerical simulation of CBM extraction by pulsed discharge fracturing in water
- 油气藏评价与开发 2019年9卷第2期页码：71-74
- 作者机构：
  
  1. 内蒙古科技大学土木工程学院,内蒙古,包头,014010
  2. 太原理工大学矿业工程学院,山西,太原,030024
  3. 中北大学理学院,山西,太原,030051
- 作者简介：
  
  [ "鲍先凯（1974—）,男,博士,煤层气开发与利用。" ]
- 基金信息：
  
  内蒙古自然科学基金"基于高压电脉冲水压致裂的低渗透性煤层气解吸增透效果试验研究"(2016MS0511);国家自然基金青年科学基金项目"岩石高温三轴压裂机理研究"(51504220);山西省自然科学基金"静水压力作用下脉冲放电水激波不同速率动载组合致裂低渗透煤层机理研究"(201701D121132)
- DOI：10.13809/j.cnki.cn32-1825/te.2019.02.015
  中图分类号： E19
- 纸质出版：2019
- 稿件说明：
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鲍先凯, 曹嘉星, 段东明, 等. 水中脉冲放电压裂抽采煤层气机理与数值模拟研究[J]. 油气藏评价与开发, 2019,9(2):71-74.

Bao Xiankai, Cao Jiaxing, Duan Dongming, et al. Mechanism and numerical simulation of CBM extraction by pulsed discharge fracturing in water[J]. Petroleum Reservoir Evaluation and Development, 2019, 9(2): 71-74.
鲍先凯, 曹嘉星, 段东明, 等. 水中脉冲放电压裂抽采煤层气机理与数值模拟研究[J]. 油气藏评价与开发, 2019,9(2):71-74. DOI： 10.13809/j.cnki.cn32-1825/te.2019.02.015.

Bao Xiankai, Cao Jiaxing, Duan Dongming, et al. Mechanism and numerical simulation of CBM extraction by pulsed discharge fracturing in water[J]. Petroleum Reservoir Evaluation and Development, 2019, 9(2): 71-74. DOI： 10.13809/j.cnki.cn32-1825/te.2019.02.015.

摘要

为了提高低渗透性煤体煤层气的开采效率

提出了水中脉冲放电压裂抽采煤层气技术

研究了水中高压电脉冲放电机理和煤体裂隙断裂扩展机理

并应用RFPA-Dynamic进行能量数值模拟计算。研究结果表明：在相同静水压力作用下

随着放电能量的增加

煤体产生裂隙更多

裂隙长度更长

宽度更宽

钻孔周围裂隙密度也更大。裂隙尖端应力随着加载时间和放电能量的增加而增加

裂隙更容易扩展。研究结果可为煤层气的开采提供一定的理论依据。

Abstract

In order to improve the production efficiency of coal-bed methane with low permeability

we proposed the CBM fracturing and recovery technique with pulsed discharge in water

studied the mechanism of high-voltage electrical pulse discharge in water and the fracture mechanism of coal fractures

and calculated the numerical simulation of energy by RFPA-Dynamic. The results showed that under the same hydrostatic pressure

and with the increase of discharge energy

the fissures increased

the fissure length got longer

the width got wider

and the fissure density around the borehole got larger. The tip stress of the fissure increased with the loading time and the discharge energy

so that the fissures expanded more easily. The research results could provide certain theoretical basis for the exploitation of CBM.

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