煤层气水平井穿层压裂裂缝扩展机理

发布时间：2018-11-04 18:04

【摘要】：为对煤层顶底板水平井穿层压裂技术提供理论支撑,以煤层顶底板水平井穿层压裂技术为模拟对象,应用大尺寸真三轴测试系统对天然岩样制得的试件进行了水平井压裂模拟试验,研究了地应力、天然裂缝及弹性模量对水力裂缝扩展的影响规律。结果表明:在采用水平井穿层压裂技术开发煤层气时,应优选垂向应力与最大水平应力差较大(5 MPa)的含煤地层;高弹性模量层中水力裂缝内压力较高,可进一步促进裂缝扩展;天然裂缝对水力裂缝扩展的影响不仅与逼近角有关,更与天然裂缝宽度、水力裂缝内注入压力相关。水力裂缝内注入压力较低(10 MPa)、天然裂缝较宽时(0.05 mm),水力裂缝易受天然裂缝影响,与天然裂缝相交后沿天然裂缝扩展;水力裂缝内注入压力较高时(30MPa),天然裂缝对水力裂缝扩展的影响减弱。
[Abstract]:In order to provide theoretical support for fracture technology of coal seam roof and floor horizontal well, this paper takes horizontal well of top and bottom of coal seam as simulation object. A large scale true triaxial testing system was used to simulate the fracturing of natural rock samples in horizontal wells. The effects of in-situ stress, natural fracture and elastic modulus on the hydraulic fracture propagation were studied. The results show that coal bearing formation with great vertical stress and maximum horizontal stress difference (5 MPa) should be selected when developing coalbed methane by horizontal well penetrating fracturing technology. The internal pressure of hydraulic fracture in high elastic modulus layer is higher, which can further promote the crack propagation, and the influence of natural crack on hydraulic crack propagation is not only related to the approaching angle, but also to the width of natural crack and the injection pressure in hydraulic fracture. The injection pressure in hydraulic fracture is lower (when 10 MPa), natural fracture is wider (0. 05 mm),) hydraulic fracture is easily affected by natural fracture and propagates along natural fracture after intersecting with natural fracture; When the injection pressure in hydraulic fracture is high (30MPa), the influence of natural fracture on hydraulic fracture propagation is weakened.
【作者单位】： 中联煤层气有限责任公司;中国石油大学(北京)教育部石油工程重点实验室;
【基金】：国家科技重大专项资助项目(2011ZX05042)
【分类号】：TE377

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本文编号：2310713