碎软煤层顶板水力压裂多裂缝穿层扩展规律研究
张玉浩1
杨永康1
王晨龙2
1.太原理工大学 原位改性采矿教育部重点实验室,山西 太原 0300242.太原理工大学 机械与运载工程学院,山西 太原 030024
摘要：为了研究碎软煤层顶板水力压裂过程中多裂缝穿层扩展规律,应用扩展有限元方法,分析了间接压裂时不同地质参数、施工参数、压裂顺序等因素对多裂缝穿层扩展形态和缝间应力干扰的影响.结果表明:顶板岩层最小水平主应力越大,裂缝在煤层中扩展效果越好;煤岩层厚度越大,裂缝穿层扩展的可能性越小;压裂液注入速率越快,裂缝在煤层中长度增加,但缝间应力干扰范围不断变大;裂缝起裂角度越大,压裂裂缝转向距离增加,使裂缝主要在顶板内扩展;较大的裂缝间距能够保证压裂后多裂缝均匀扩展进入煤层;不同的起裂顺序下,多裂缝起裂顺序依次为左侧、右侧、中间时,压裂后在煤层中形成的水力裂缝长度和面积是起裂顺序依次为中间、左侧、右侧时的 2 倍;相比裂缝起裂顺序依次为左侧、中间、右侧时,同时起裂会增大应力干扰范围,裂缝起裂压力变高,在煤层中形成的面积更小.
关键词：碎软煤层应力干扰多裂缝扩展穿层扩展水力压裂
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(51404167)山西省回国留学人员科研资助项目(HGKY2019038)山西省青年科学家自然科学基金资助项目(201901D211066)
论文发表日期：2024-12-20
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( 63-71 )
英文信息