不同层理角度对煤岩水力裂缝扩展的影响分析
徐洲1
谢昕2
孔祥伟1
王存武2
陈青1
万雄1
1.长江大学 石油工程学院,湖北 武汉 430100;油气钻采工程湖北省重点实验室,湖北 武汉 4301002.中海油研究总院有限责任公司,北京 100028
摘要：为探究不同层理角度对煤岩水力压裂裂缝扩展的影响,采用零厚度Cohesive 黏结单元的损伤准则,建立了不同层理角度(0°、30°、45°、60°、90°)煤岩水力压裂裂缝扩展的有限元模型,通过水力裂缝扩展形态、分支缝的条数、缝宽来表征不同层理角度的水力压裂结果;分析了不同层理角度煤岩分别在不同水平地应力差下的水力裂缝宽度和地层内孔隙压力大小,并在神府区块FG-T29 井进行了验证.结果表明:层理角度为 0°时,水力裂缝穿透了第 1 层层理后扩展;层理角度为 30°时,裂缝穿过第 1 层层理后,沿第 2 层层理方向延展,随后在层理处出现转向;层理角度为 45°时,裂缝沿着第 1 层理延展后发生转向;60°、90°层理的裂缝均没有扩展到层理面;与其他 4 种层理角度相比,45°层理煤岩在压裂过程中出现的分支缝条数最多(15 条)、缝宽最大(6.19 mm);随着水平地应力差增大,5 种层理角度煤岩的水力裂缝缝宽均减小,起裂压力均增大.
关键词：水力压裂层理角度Cohesive黏聚力模型裂缝扩展缝宽地应力差
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：中海油十四五规划重大资助项目(CCL2022RCPS0471RSN)中海油十四五规划重大资助项目(CCL2022RCPS0038ESN)
论文发表日期：2025-08-20
在线出版日期：2025-08-18（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 32-40 )
英文信息