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      西安科技大学文虎教授研究团队：低透煤层液态CO₂压裂增透理论与成套技术

    樊世星^{1, 2}，文　虎^{1, 2} 

    童校长^{1, 2, 3}，吴学明⁴

    陈　建³，张　铎^1，2

      1.西安科技大学 安全科学与工程学院，陕西 西安 710054；

      2.西安科技大学 西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室，陕西 西安 710054；

      3.淮河能源控股集团 煤业分公司，安徽 淮南 232001；

      4.陕西彬长矿业集团有限公司，陕西 咸阳 712046。

     低透煤层液态CO₂压裂兼具裂隙改造和驱替置换的双重瓦斯强化抽采作用，是一项易于与其他技术联合使用，具有规模化应用潜力的增透技术。提出了低透煤层液态CO₂压裂增透理论体系及成套技术框架；依据应力叠加原理和最大拉应力准则，考虑压注过程液态CO₂相态变化和低黏强渗透性，建立了液态CO₂压裂起裂压力确定模型；以I型断裂准则为裂缝扩展判别条件，建立了恒定注液流量下压裂孔口压力与裂缝扩展距离之间的量化表征关系，阐明了注液压力、压裂液黏度、裂缝产状对裂缝扩展的影响规律。依此为基础，提出了决定液态CO₂压裂增透煤层成套装备性能的4个关键参数及其计算方法，研制了国内首套井下压裂增透成套装备，研发了压裂增透施工工艺，分别在淮南矿区、彬长矿区等进行了推广应用。

      作者简介：樊世星（1989—），山西孝义人，讲师，硕士研究生导师，主要从事液态CO₂压裂增透煤层和液态CO₂相变驱替开采煤层气方面的教学和科研工作。