沁水盆地南部煤层气储层压裂过程数值模拟研究

摘要：

储层改造是煤层气井提高产能的重要措施,水力压裂是煤层气储层改造的重要方法.为研究煤层气储层压裂过程及其天然裂缝对煤储层压裂时破裂压力的影响,本文以山西沁水盆地南部高煤级煤矿区为研究区,运用有限元数值模拟方法,计算不同地应力条件下、裂缝处于不同位置时煤储层的破裂压力.结果表明:(1)不同类型地应力场对破裂压力的影响不同.对于均匀应力场,破裂压力随着围压的增大而增大,其增幅约为围压的两倍；对于非均匀应力场,当一个水平主应力不变时,破裂压力会随着水平主应力差的增加而减少；(2)如果地应力条件不变,煤储层破裂压力随着天然裂缝与最大水平主应力方向夹角的增加而增加,水平主应力差越大煤储层破裂压力增幅也越大；(3)在有天然裂隙的地层中进行压裂,当天然裂缝的方位不同时压裂裂缝既可能是沿着天然裂缝扩展的裂缝,也可能是压裂过程中产生的新裂缝,因此天然裂缝的方位对破裂压力具有一定的影响.

关键词：煤层气开发、煤储层、压裂过程、天然裂缝、数值模拟

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分类号：P631

资助基金：国家自然科学基金项目41030422,40972131;国家重点基础研究发展规划9732009CB219601;国家科技重大专项课题2011ZX05060-005,2011ZX05039-004,2009ZX05039-004;中国科学院战略性先导科技专项课题XDA05030100;河北工程大学博士基金;煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室中国矿业大学开放基金资助项目2012-002;中国博士后科学基金项目2012M520438

在线出版日期：2013-07-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1734-1744