复合射孔技术对松软煤层的损伤效果研究

软煤层具有压力低、抗压强度低、泊松比高等特点。同时，节理和夹板发育，存在大量天然裂缝。大量研究资料表明，水力压裂技术对煤层气的增产效果并不理想，因此国内外学者逐渐将注意力转向复合射孔技术。针对复合射孔技术对松软煤层的损害效应，采用试验与数值模拟相结合的方法，选取松软煤层中的煤样进行三轴压缩试验和分离霍普金森柱试验，并进行数值模拟计算。结果表明，煤和岩石在静态压缩下表现出部分塑性，在高应变率下表现出明显的脆性，表现出较强的气动冲击压缩性。与普通射孔相比，复合射孔技术具有更大的剪切和拉伸破坏范围、更多的损伤裂缝和更长的裂纹扩展时间。HMX HTPB推进剂压力上升延迟时间长，峰值压力高，对射孔孔道及井筒周围的煤岩有明显的压裂效果，更适合复合射孔。外部推进剂对射孔孔道附近的煤岩破裂有明显影响，形成多条延伸距离长的损伤裂缝，对套管和水泥环的损伤作用相对较弱。