水力压裂煤体复电阻率频散特征试验研究 论文

为揭示水力压裂对煤体复电阻率的影响规律，进而达到以复电阻率法评价水力压裂效果的目的，研究以焦作赵固煤矿无烟煤为对象，制作了柱形煤样，并建立了水力压裂复电阻率测量系统。在实验中，采用恒定的交变电流，并在0～200 kHz的频率范围内，测量了水力压裂前后煤样的电容、复电阻率模值和相位。通过分析压裂前后煤体复电阻率的频散特征，研究揭示了水力压裂对煤体复电阻率的影响规律，并提出了复电阻率法水力压裂效果的评判指标。

研究结果表明，在0～100 Hz的频率范围内，煤样激发极化受频率的影响很小，因此可以使用该区间内任意频率的电流来监测水力压裂的效果。模值的大小受到煤中水含量的显著影响，由于水填充至压裂产生的新生裂隙，压裂后的模值较压裂前有所减小，且模值曲线整体向下偏移，偏移量越大，压裂效果越好。相位的峰值点则受到电流频率和煤样电容容量的影响。水力压裂增加了煤样内部的裂隙，使煤样电容容量发生变化，导致相位峰值点发生偏移，偏移量越大，压裂效果越好。

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