沁水盆地南部煤层水力压裂裂缝及地应力方向分析

来源期刊：煤炭科学技术2019年第10期

论文作者：孟召平 王宇恒 张昆 卢易新 陈骏 姚孟

文章页码：216 - 222

关键词：沁水盆地南部;煤储层;水力压裂;裂缝;地应力方向;

摘    要：煤储层水力压裂裂缝分布特征及地应力方向是煤储层压裂改造施工设计的基础。通过对沁水盆地南部施工的51口煤层气井87条煤层气井水力压裂裂缝微震监测数据和大地电位探测数据进行统计分析,揭示研究区煤储层水力压裂裂缝分布特征,建立水力压裂裂缝扩展与地应力之间关系,确定了研究区地应力的展布方向。研究结果表明,沁水盆地南部压裂裂缝展布方向主要为NEE、NE和近EW向,这3个方向所占比例在55.12%;其次是近SN和NWW—SEE向,其中优势方位为NEE向。微地震监测煤层压裂裂缝长度变化范围为108～452 m,均值224.76 m。大地电位法测试煤层压裂裂缝长度变化范围为40～131 m,主要集中于51～90 m,均值73.94 m。微震监测和大地电位法测试获取的压裂裂缝延伸长度差异性较大,微地震监测裂缝长度明显大于大地电位法监测长度的2倍以上,说明微震监测裂缝长度偏大。根据水力压裂裂缝扩展与地应力之间关系,煤储层压裂裂缝几何形态概括起来有:水平裂缝、垂直裂缝和倾斜裂缝3类。压裂时,在煤储层中形成何种裂缝,取决于地层中垂直应力、最大水平主应力和最小水平主应力三向主应力的相对大小,本区现今地应力作用方向主要以NEE—SWW方向为特征,这些认识为煤层气井水力压裂改造提供了理论依据。