【摘要】：本文基于滇東黔西恩洪和老廠區(qū)塊的地質(zhì)和工程資料,對煤儲層的壓裂條件和壓裂縫發(fā)育規(guī)律進行了研究,同時結(jié)合煤層氣井的產(chǎn)水條件,提出煤層氣開發(fā)對策。研究表明:與華北地區(qū)相比,研究區(qū)煤儲層的抗壓/抗拉強度和楊氏模量均較高,泊松比較低,煤儲層與頂?shù)装鍘r石的力學性質(zhì)差異也相對較小。煤體結(jié)構(gòu)垂向上無明顯規(guī)律,平面上褶皺核部和斷裂帶煤體結(jié)構(gòu)較為復雜。研究區(qū)整體的應力強度略低于沁水盆地南部,恩洪區(qū)塊煤儲層由走滑應力場(σ_Hσ_vσ_h)轉(zhuǎn)換到正常應力場(σ_vσ_Hσ_h),老廠區(qū)塊煤儲層則整體處于走滑應力場(σ_Hσ_vσ_h)中。壓裂縫發(fā)育規(guī)律預測結(jié)果顯示,在A模型下,恩洪區(qū)塊正常應力場和走滑應力場中的壓裂縫分別在天然裂縫傾角超過75°和60°時容易沿天然裂縫發(fā)育,老廠區(qū)塊走滑應力場中易形成縫網(wǎng)的天然裂縫的傾角要超過65°;在B模型中,恩洪和老廠區(qū)塊壓裂縫均不易沿天然裂縫發(fā)育;在C模型中,恩洪區(qū)塊正常應力場和走滑應力場中的壓裂縫分別在天然裂縫方位角超過70°和75°時容易沿天然裂縫發(fā)育,老廠區(qū)塊對應的角度為75°。恩洪和老廠區(qū)塊分別在層間最小水平主應力差小于2MPa和1MPa時壓裂縫傾向于穿透煤層/頂?shù)装褰缑?反之則易形成T型或工型縫。恩洪區(qū)塊煤系含水性弱,高產(chǎn)水風險低;老廠區(qū)塊龍?zhí)督M下段和下伏地層含水性較強,具有高產(chǎn)水的風險。分段壓裂適用于研究區(qū)多/薄煤層和弱含水的特點,建議采用壓裂酸化一體化增透技術(shù)提高壓裂效果,多煤層合采可考慮可基于組合漸次優(yōu)化的思路進行。
【圖文】：

圖 1.1 中國煤層氣資源分布圖（據(jù)文獻[2]）Fig. 1.1 CBM resources distribution in China 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問題張培河等（2006）以潘莊井田為例，提出了煤層氣可采性的內(nèi)涵和評價體煤層氣的可采性受到地質(zhì)、工程乃至市場等多種因素的影響[3]。孟召平（2煤儲層工程力學條件的研究應作為煤層氣開發(fā)地質(zhì)學的重要研究內(nèi)容[4]。地質(zhì)條件的研究相比，有關(guān)開發(fā)工程條件的研究比較薄弱，前人圍繞煤和煤層氣井排采等方面存在的工程問題進行過一定的探討。.1 煤儲層壓裂條件研究現(xiàn)狀煤儲層壓裂條件的研究主要關(guān)注煤儲層壓裂改造的難易程度、壓裂縫特裂效果預測等方面。李志剛等（2000）認為，壓裂縫的形成、擴展和形巖層的地應力狀態(tài)、巖石結(jié)構(gòu)、力學性質(zhì)等客觀內(nèi)在的地質(zhì)因素密切相關(guān)針對煤巖力學特征及其與頂?shù)装辶W性質(zhì)差異對壓裂縫發(fā)育規(guī)律的影響行了大量的研究。Simonson（1978）和 Hanson（1979）探討了巖性差異

第1 章 緒論層壓裂效果并提出技術(shù)建議。結(jié)合研究區(qū)多薄煤層的地質(zhì)條件，概述多煤層合采對策和思路。1.4.2 技術(shù)路線本文基于恩洪區(qū)塊和老廠區(qū)塊現(xiàn)場資料和文獻資料，，圍繞壓裂和排采兩方面工程實踐，分析了煤儲層的壓裂條件，進行了壓裂縫形態(tài)和延伸規(guī)律的研究，同時，結(jié)合區(qū)域煤層氣井的產(chǎn)水條件，探討了煤層氣的開發(fā)對策。技術(shù)路線如圖 1.2 所示。
【學位授予單位】：中國石油大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TE377

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本文編號：2648470