节理扩展煤层应力场的联合反演分析

张立松¹，闫相祯¹，杨秀娟¹，杨恒林²，王欣³

1. 中国石油大学储运与建筑工程学院2. 中国石油集团钻井工程技术研究院3. 中国石油集团科学技术研究院廊坊分院

摘 要：考虑地应力作用下节理扩展引起的煤岩物理力学性质改变,进而导致煤层应力、变形的重新分布,给出了煤岩单元节理扩展的计算方法,并分析了节理扩展与应力的相互作用关系。应用小波神经网络方法及逐级加载算法,提出节理扩展煤储层应力场的联合反演方法,并对沁水盆地晋城区块煤储层应力场分布规律进行分析。结果表明:晋城区块最大主应力为8~13 MPa,由西北向东南呈逐渐增大趋势;最小主应力为5~9 MPa,应力低值区集中在晋城南部区域。通过对比关键点的现场实测值与模拟计算结果,得知主应力大小与实测值最大误差仅为3%,方位误差小于1.3°,满足工程计算精度要求。利用联合反演分析煤储层应力场,具有计算精度高、速度快、建模简单等优点,适合于软件集成快速计算。

关键词：节理扩展;煤层应力场;联合反演分析;小波神经网络;逐级加载算法;