應力干擾下煤層頂板水平井穿層分段壓裂規律

作者：許耀波

摘要：穿層壓裂是提高煤層頂板水平井產氣量的關鍵技術,而應力干擾對煤層頂板水平井穿層分段壓裂效果具有重要影響,為此,建立頂板水平井穿層分段壓裂數值模型,研究應力干擾對穿層分段壓裂裂縫擴展的影響規律。結果表明:煤層的巖石力學參數、壓裂段間距和壓裂施工方式是影響頂板水平井穿層壓裂段間干擾的3個重要因素,隨著煤層泊松比的降低,疊加應力逐漸增加,段間干擾程度增加;隨著段間距離的增加,疊加應力逐漸減少、應力干擾逐漸減弱;頂板巖層內的疊加應力和應力干擾程度明顯大于煤層;滲流擴散泄壓施工產生的疊加應力明顯低于連續壓裂施工,段間干擾程度明顯降低。研究得出連續施工的中硬煤層分段間距在90 m左右,軟煤層分段間距在70~80 m較合理。擴散泄壓壓裂施工段間距相應降低,中硬煤層的分段間距在70 m左右、軟煤層分段間距在60 m左右較合理。工程實踐表明,頂板水平井分段壓裂裂縫穿透了煤層,形成了較長裂縫,取得了較好的產氣效果,實現對煤層的高效穿層壓裂改造,研究結果為頂板水平井穿層壓裂段間距優化提供了理論依據。

發文機構：中煤科工集團西安研究院有限公司

關鍵詞：煤層氣頂板水平井穿層壓裂分段壓裂應力干擾段間距coalbed methanehorizontal well within rooflayer-penetrating fracturingstaged fracturingstress interferencesegmental interval

分類號： P618.11[天文地球—礦床學]