水力压裂过程中煤体复电性频散响应特征试验研究
雷东记1
刘丽英2
贾子强2
刘宁2
1.河南理工大学 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地,河南 焦作 454000;中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心,河南 焦作 4540002.河南理工大学 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地,河南 焦作 454000
摘要：目的 为研究水力压裂过程中煤体复电性频散响应特征,方法 通过实测水力压裂煤体的复电阻实部R和虚部X,分析其变化以判断煤体内部裂隙发育进程,并用激发极化理论分析其频散特征.结果 结果表明:(1)水力压裂过程中,每个压力点煤体实部频散曲线随频率变化均为"三段式",虚部均为"U"形;实部频散曲线随水压变化呈现"先上移,后下移,压裂时大幅度下移"的趋势.(2)虚部极值点可以敏感反映由于小范围的弹性变形和剪切破坏造成的阻值变化,极值点频率能识别较大范围的剪切破坏,可作为预测煤体破裂的有效指标.(3)水力压裂过程中,由于煤体固气固交界面发生激发极化,煤体实部和虚部随频率出现"三段式"和"U"型变化.(4)由于煤体压裂先出现弹性变形,随后出现剪切破坏,最终煤体含水导电通道完全贯通,实部频散曲线随水压变化呈现"先增大,后减小,压裂时迅速下降"的趋势.结论 采用复电阻率法监测煤体水力压裂过程中的复电参数,研究该参数随水压变化规律并判断煤体裂隙发育进程,运用激发极化理论分析复电参数随水压和随交流电频率的响应特征,为煤层频谱激电法评价煤层裂隙和压裂效果奠定基础.
关键词：复电阻率法水力压裂响应特征频散机理激发极化
分类号：TD163.1(矿山地质与测量)
资助基金：国家自然科学基金(51704101)河南省高等学校重点科研项目(22A440003)河南省高校基本科研业务费专项项目(NSFRF200307)
论文发表日期：2025-04-27
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 42-50 )
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