沁水盆地北缘煤层气井裂缝性地应力精确计算方法

本文主要探讨了在沁水盆地北缘煤层气井的地质研究中，如何精确获取裂缝性煤层的地应力模型，特别是在无声波测井条件下。研究者以沁水盆地北缘的煤层气井作为研究目标，通过大量的室内力学试验，对煤岩的力学参数进行了详尽的测量和分析。这些实验数据对于理解煤层的物理性质和机械行为至关重要。 研究者将声波时差测井的数据与深侧向电阻率测井、自然伽马测井以及密度测井数据相结合，通过对这些多源测井数据的深入分析，建立了一个声波时差模型。这种模型能够揭示声波在裂缝性煤层中的传播特性，从而反映地应力的影响。通过这种方法，研究人员可以预测煤层在压裂过程中裂缝闭合的压力，这是决定开采效果和安全的重要参数。 研究进一步利用压后压力降落的G函数曲线、时间平方根曲线和双对数函数曲线来预测煤层的闭合压力，这些数学模型提供了一种定量的方法来估计裂缝的关闭情况。结合实验结果、声波时差模型、预估的闭合压力以及已知的水平地应力，研究人员最终反演出一个综合的地应力模型，用于准确预测目标井区的地应力分布。 令人印象深刻的是，该方法在无声波测井的环境下展现出高精度，预测的最大和最小水平地应力误差仅为0.5 MPa和0.6 MPa，这证明了其在实际应用中的可靠性。通过这种方法，不仅能够有效地指导煤层气井的开发，还能够减少因地应力估计不准确带来的风险，提高资源开采的经济效益和安全性。 本研究为裂缝性煤层的无声波测井地应力模型计算提供了一套有效且精确的方法，对于优化煤层气井的勘探和开采策略具有重要的实践意义。在未来，随着技术的不断发展，这种结合多源测井数据和室内实验的综合分析方法有望在更多的地质环境中得到广泛应用。