煤层气直井水力压裂裂缝起裂模型研究

摘要：

煤岩内部存在大量割理、裂隙等结构弱面，水力压裂时裂缝起裂可能发生于煤岩本体或割理裂隙处，造成其裂缝起裂机理与常规砂岩储层有较大差别，需要建立新的适用于煤层气井的裂缝起裂压力计算模型。考虑煤岩割理系统交割网状分布特性以及割理的空间位置变化关系，基于岩石力学和断裂力学理论，推导了煤层裸眼井壁和射孔孔壁周围及割理壁面处的应力分布方程；基于张性和剪切起裂条件，建立了煤岩不同完井方式下的裂缝起裂压力计算模型。应用该模型对2口压裂井进行了计算，裸眼和射孔完井裂缝起裂压力计算值与实测值之间的误差分别为3.96％和4.72％，表明该模型的计算结果与实测结果吻合较好。研究结果表明，煤层压裂能够从割理处起裂，起裂压力与煤层割理倾角、割理壁面内摩擦系数以及煤层水平主应力差值等因素密切相关。

关键词：煤层气、割理、水力压裂、起裂压力、物理模型、数学模型

分类号：TE357.1(油气田开发与开采)

资助基金：黑龙江省自然科学基金项目“割理煤岩力学特性与水力压裂机理研究”编号E2015035资助。

在线出版日期：2015-09-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：83-90