煤体结构对水力压裂裂缝延伸影响研究

"不同煤体结构煤的水力压裂裂缝延伸规律" 本文详细探讨了不同煤体结构在水力压裂过程中的裂缝延伸规律，这对于合理设计井网布局具有重要意义。研究选取沁水盆地柿庄区块作为研究区域，通过对钻井煤心裂隙的观察，将煤体划分为4类裂隙发育程度：低、中、高以及无裂隙发育的煤。作者基于岩体力学的原理，构建了水力压裂过程中裂缝尖端的应力场计算模型，并制定了判断水力裂缝是否能穿越天然裂隙的标准。 在分析过程中，研究者发现，对于2组天然裂隙发育程度较高的煤，考虑诱导应力的影响后，水力裂缝的延伸模式会发生改变。随着裂缝长度的增加，诱导应力也会增大，导致裂缝由单一方向延伸转变为双向延伸。而1组天然裂隙发育方向接近最大主应力方向的煤，在考虑诱导应力前后的裂缝延伸方向变化不大，主要沿着天然裂隙的发育方向扩展。最后，对于粒状偶见及粉状无裂隙发育的煤，水力裂缝始终沿着最大主应力方向直线延伸。 这些研究结果对于沁水盆地柿庄区块的具体情况提供了理论支持，有助于在不同应力状态和裂隙发育条件下优化井网布置。通过实际煤层气井的测量数据验证了理论分析的准确性，进一步强化了这些发现的实际应用价值。总体来说，这项工作揭示了煤体结构、天然裂隙特征以及应力状态如何共同影响水力压裂裂缝的扩展行为，为煤层气开采和储层改造提供了关键的科学依据。