垂直裂缝在煤层界面的扩展及影响因素研究
以沁水盆地南部煤层气井为例,区内煤层气井压裂后形成的裂缝以垂直缝为主.当垂直裂缝扩展至煤层与顶底板的界面时有两种路径选择,垂直裂缝穿透界面进入顶底板或沿界面发生偏转形成”T”型缝.针对此,以线弹簧模型模拟煤层与顶底板间的界面效应,建立了煤层气水力压裂有限元模型;计算了裂缝在界面处的剪切位移和能量释放率;分析了岩石力学参数、界面剪切刚度及地应力参数对裂缝扩展路径的影响.结果表明:当顶板弹性模量一定时,随着界面剪切刚度的减小,界面剪切位移增大,比较容易形成”T”型缝;当界面剪切刚度一定时,界面剪切位移及能量释放率随着顶板弹性模量的增大而减小,即顶板弹性模量的增大具有明显的阻止裂缝扩展的效果;当界面剪切刚度小于108Pa/m时,界面剪切位移及能量释放率不随顶板弹性模量的变化而改变;当界面剪切刚度一定时,随着水平地应力差的增大,界面剪切位移及界面能量释放率增大,即界面容易发生剪切滑移.
煤层气井 垂直裂缝 线弹簧模型 弹性模量差 界面剪切刚度 水平地应力差
杨焕强 王瑞和 周卫东 李罗鹏 仲冠宇
中国石油大学(华东)石油工程学院 青岛266580
国内会议
扬州
中文
390-397
2014-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）