煤岩断裂力学性质对储层压裂改造的影响

摘要：

煤岩断裂力学性质是煤储层水力压裂改造的重要力学约束,查明煤岩断裂力学性能及其对储层压裂造缝效率的影响机制对于压裂工艺优化、造缝效果改善具有现实意义.以阿拉善二道岭矿区深部(＞1 800 m)高阶煤岩为对象,采用压痕法(IM)测试计算了煤岩的维氏硬度(Hv)及断裂韧度(KIC),探讨了在不同压头载荷施加条件下煤岩维氏硬度、断裂韧度值的变化规律,对比分析了低(100 g)、中(500 g)、高(1 000 g)三级压头载荷施压作用下,煤岩的破碎效率及造缝效果,提出高阶脆性煤岩在受压断裂过程中存在阶段式顿挫效应.研究认为:煤储层水力压裂应考虑脆性煤岩辐射裂缝延展效应,采取压裂液逐级变排量注入技术(及时充注新生成的裂缝空间),以维持较高裂缝净压力,产生更大的应力强度因子,提高储层压裂造缝效率,研究结果可为深部高阶煤储层水力压裂改造理论深化与效率提升提供科学参考.

关键词：二道岭矿区、深部高阶煤、压痕法、岩石力学性质、断裂韧度、水力压裂改造

所属期刊栏目：31

分类号：TE312(油气田开发与开采)

资助基金：国家科技重大专项;山西省煤层气联合研究基金;甘肃省油气资源研究重点实验室开放基金;内蒙古自治区自然科学基金;天然气地质四川省重点实验室开放基金

在线出版日期：2020-05-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：122-131