临兴地区深部煤储层地应力场及其对压裂缝形态的控制
高向东1
孙昊2
王延斌3
倪小明4
邓泽5
1.东华理工大学 地球科学学院,江西 南昌 330013;核资源与环境国家重点实验室,江西 南昌 3300132.东华理工大学 地球科学学院,江西 南昌 3300133.中国矿业大学(北京) 地球科学与测绘工程学院,北京 1000834.河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 4540005.中国石油勘探开发研究院 廊坊分院,河北 廊坊 065007
摘要：地应力是煤储层压裂改造的关键控制因素.基于电成像测井和水力压裂数据,结合Abaqus软件模拟,查明了研究区深部煤储层地应力空间展布规律,探讨了地应力对压裂裂缝延展的影响.结果表明,临兴地区最大水平主应力方向近似呈EW向.地应力的垂向分布具有明显分带性,存在1200 m和2000 m两个临界转换深度.1200 m以浅,地应力以垂直主应力为主;埋深介于1200～2000 m时,水平主应力占据主导;当埋深超过2000 m时,地应力再次转换为以垂直主应力为主.研究区深部煤储层地应力主要表现为最大水平主应力>垂直应力>最小水平主应力(σhmax>σV>σhmin).地应力的平面分布受埋深和构造2方面控制,埋深导致地应力整体呈南高北低、西高东低的特征;褶皱和断层使得研究区北部地应力呈条带状分布,背斜核部水平地应力较大,向斜核部及断层发育区水平地应力较小.研究区地应力组合特征决定了煤储层压裂裂缝以垂直裂缝为主,局部容易形成一些复杂缝.在天然裂隙存在的情况下,水平主应力差小于3 MP a时,压裂裂缝沿天然裂隙扩展;当水平主应力差超过6 MP a时,压裂裂缝沿最大水平主应力方向扩展;当水平主应力差超过10 MP a时,压裂裂缝基本为沿最大主应力方向的单缝.压裂实例分析表明,压裂裂缝的延伸方向和扩展特征受地应力控制明显.该研究成果以期为深部煤储层的压裂改造提供理论指导.
关键词：鄂尔多斯盆地临兴地区深部煤储层地应力水力压裂电成像测井
分类号：TE377(油气田开发与开采)
资助基金：国家科技重大专项(2016ZX05066001-002)
论文发表日期：2022-08-25
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：11( 140-150 )
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