煤层顶板水平井穿层压裂适应性数值模拟

摘要：

中国煤层气资源丰富,但煤层物性差、开发难度大,压裂是实现煤层气有效动用的关键技术之一.由于煤层强度低、易破碎、易坍塌,不利于后续压裂改造,煤层顶板水平井压裂技术为软煤层煤层气开发提供了新的思路.然而,目前适合上述压裂工艺的有利地质条件不明晰,水平井离煤层顶面距离、簇间距等参数的确定尚缺乏理论依据.为此,基于平面三维多裂缝扩展模型,同时考虑层间垂向断裂韧性及滤失非均质性,建立了煤层顶板水平井分段多簇压裂裂缝扩展数学模型.研究结果表明:①煤层为相对低地应力时,压裂裂缝沟通煤层的效果好,压裂效果较为理想,而煤层为相对高地应力时,压裂效果则较差;②水平井与煤层顶面距离对穿层压裂效果有重要影响,特别是在"低—高—低"地应力组合剖面下,为获得理想的压裂效果,建议水平井与煤层顶面距离在4m以内;③地应力组合剖面是压裂效果的关键控制因素,煤层断裂韧性、滤失系数为次要控制因素.结论 认为,该研究成果为我国煤层气有效动用和效益开发提供了理论支撑.

关键词：煤层气;煤层顶板压裂;三维多裂缝扩展模型;裂缝穿层;多簇压裂裂缝扩展数学模型;新思路

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资助基金：国家自然科学基金面上项目"热储层水力压裂低温诱导热应力致裂机理研究";山东省优秀青年基金"储层压裂改造理论与方法"

在线出版日期：2022-01-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：74-85