地应力与孔隙压力对定向水力压裂效果影响研究

贾文超^1,2，张明杰^1,2,3，梁锡明^1,2，解帅龙^1,2

1. 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地2. 河南理工大学瓦斯地质研究所

摘 要：为了实现突出煤层井下水力压裂均匀卸压增透消突,达到压裂设备小型化的目的,提出了基于非对称孔隙压力场的多孔控制定向水力压裂新工艺。采用理论分析结合数值试验的方法,以鹤壁矿区二1煤层矿井地质条件为基础,利用RFPA-2D数值模拟软件,研究了水平应力比、孔隙压力场以及地应力与孔隙压力场组合影响下的裂隙扩展规律,结果表明:水平应力比对煤体破坏类型、裂隙形态及扩展方向影响突出;利用孔隙压力场分布特征可以提高控制孔定向控制作用,降低起裂水压。根据矿区目前地质条件,水平主应力比在1.0¹.8,控制水压为6¹2 MPa,在非对称孔隙压力场下,采用多孔控制定向水力压裂技术增透效果最佳。

关键词：多孔控制;水平应力比;孔隙压力;裂隙扩展;