郑庄区块煤储层水力压裂裂缝扩展地质因素分析

陈杨¹，姚艳斌¹，崔金榜^2,3，汤继丹^2,3，喻鹏^2,3，孙泽良^2,3

1. 中国地质大学(北京)煤层气国家工程中心2. 中国石油华北油田分公司

摘 要：为了研究煤储层水力压裂裂缝扩展规律,以沁水盆地郑庄区块15口煤层气井水力压裂裂缝的微地震监测数据为基础,通过分析压后裂缝方位、长度和高度等参数,从煤岩学特征、岩石力学特征、地应力条件及煤岩裂隙发育特征4个方面综合研究了压裂裂缝扩展的地质控制因素。结果表明:郑庄区块区压裂裂缝方位近NEE向,与区域水平最大主应力方向相近,垂直裂缝发育;演化程度较高的煤层更易形成长缝,且煤岩显微组分含量与压后缝长有一定相关性;裂缝长度随煤岩抗拉强度及弹性模量的增大而减小,煤岩与顶底板岩石力学性质的差异限制了裂缝纵向扩展;随埋深增加,煤储层闭合应力增大,但裂缝长度与煤层埋深负相关性较弱,原生裂隙在一定程度上阻碍了裂缝扩展。

关键词：煤储层;水力压裂;裂缝扩展;地质因素;郑庄区块;