煤储层水力压裂破裂压力影响因素数值模拟研究

黄赛鹏^1,2，姚艳斌^1,2，崔金榜^3,4，喻鹏^3,4，汤继丹^3,4，孙泽良^3,4，李俊乾^1,2

1. 中国地质大学(北京)能源学院3. 中国石油华北油田分公司

摘 要：为提高煤层气井的压裂效率,通过利用ANSYS有限元软件,模拟了煤层气井压裂过程中的降低煤层破裂压力的各种途径和方法,研究建立了套管射孔完井的应力计算模型,并计算了模拟煤岩破裂压力,分析了射孔长度、孔径、煤岩的泊松比与杨氏模量、地层深度等对煤岩破裂压力的影响。模拟结果表明,当射孔长度和射孔孔径分别控制在1 m左右和15 mm左右的情况下,有利于降低煤岩的破裂压力;较低的煤岩泊松比在一定程度上有利于减小破裂压力;煤岩杨氏模量对破裂压力的影响不大;而煤层的深度越大,其破裂压力受水平主应力差的影响越小。

关键词：ANSYS数值模拟;水力压裂;破裂压力;水平主应力;