沁水盆地柿庄南区块正断层对煤层气直井开发的关键影响

本文主要探讨了正断层发育特征对煤层气直井开发的具体影响，以沁水盆地南部柿庄南区块的3号煤层为例进行深入研究。煤层气开发中的一个重要考虑因素是断层活动，特别是正断层，它们对煤层的储层特性、工程性能和开采效率有显著影响。 首先，作者分析了不同规模和组合形式的正断层对煤层储层的影响，包括煤体的物性变化，如含气量、渗透率等。通过比较分析发现，正断层上盘由于构造应力的作用，剪应力较大，因此对煤层气的开发影响范围通常较下盘大，控制范围大约为寺头断层上盘约300米，下盘约250米，F11断层上盘约250米，下盘约200米。 其次，研究采用了灰色关联法来评估六个关键因素（含气量、煤体结构、渗透率、井径扩大率、破裂压力和日产水量）对产气量的影响程度，以揭示正断层对产气的主导控制机制。结果表明，靠近正断层区域，这些参数的变化趋势表现为含气量和破裂压力降低，而孔隙裂隙发育增强，井径扩大率上升，煤体结构破碎，压裂曲线复杂化。在断层控制范围内，煤层气井的产水量普遍高于平均水平。 文章认为，正断层的存在使得煤层受到构造应力的集中作用，导致煤层发生明显变形破裂，力学强度减弱，这对煤层气的开采效率产生了直接影响。同时，这也意味着在设计煤层气直井时，必须充分考虑正断层的位置和规模，以便采取相应的工程措施，如优化井筒设计、调整压裂工艺等，以最大限度地减少不利影响并提高开发效率。 此外，文中还提到了与煤层气开采相关的其他研究，例如绿色开采的地质保障、矿井水处理利用、岩层富水性预测等，这些都为理解煤层气开发的整体环境和工程挑战提供了全面视角。通过综合分析，本文旨在为沁水盆地南部柿庄南区块的煤层气直井开发提供科学依据和技术指导，以实现更高效、可持续的开发策略。