垂直裂缝在煤层界面的扩展及影响因素研究
  • 【摘要】

    以沁水盆地南部煤层气井为例,区内煤层气井压裂后形成的裂缝以垂直缝为主。当垂直裂缝扩展至煤层与顶底板的界面时有两种路径选择,垂直裂缝穿透界面进入顶底板或沿界面发生偏转形成"T"型缝。针对此,以线弹簧模型模拟煤层与顶底板间的界面效应,建立了煤层气水力压裂有限元模型;计算了裂缝在界面处的剪切位移和能量释放率;分析了岩石力学参数、界面剪切刚度及地应力参数对裂缝扩展路径的影响。结果表明:当顶板弹性模量一定时... 展开>>以沁水盆地南部煤层气井为例,区内煤层气井压裂后形成的裂缝以垂直缝为主。当垂直裂缝扩展至煤层与顶底板的界面时有两种路径选择,垂直裂缝穿透界面进入顶底板或沿界面发生偏转形成"T"型缝。针对此,以线弹簧模型模拟煤层与顶底板间的界面效应,建立了煤层气水力压裂有限元模型;计算了裂缝在界面处的剪切位移和能量释放率;分析了岩石力学参数、界面剪切刚度及地应力参数对裂缝扩展路径的影响。结果表明:当顶板弹性模量一定时,随着界面剪切刚度的减小,界面剪切位移增大,比较容易形成"T"型缝;当界面剪切刚度一定时,界面剪切位移及能量释放率随着顶板弹性模量的增大而减小,即顶板弹性模量的增大具有明显的阻止裂缝扩展的效果;当界面剪切刚度小于108Pa/m时,界面剪切位移及能量释放率不随顶板弹性模量的变化而改变;当界面剪切刚度一定时,随着水平地应力差的增大,界面剪切位移及界面能量释放率增大,即界面容易发生剪切滑移。 收起<<

  • 【作者】

    杨焕强  王瑞和  周卫东  李罗鹏  仲冠宇 

  • 【作者单位】

    中国石油大学(华东)石油工程学院

  • 【会议名称】

    2014年全国煤层气学术研讨会

  • 【会议时间】

    2014-09-01

  • 【会议地点】

    扬州

  • 【主办单位】

    中国石油学会   中国煤炭学会

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    线弹簧模型  煤层界面  弹性模量差  界面剪切刚度  水平地应力差