断层对煤层瓦斯封闭性定量方法研究
刘永茜
韩鑫涛
煤炭科学研究总院,北京 100013;煤炭科学技术研究院有限公司,北京 100013
摘要：断层对煤层瓦斯具有封闭和通道的双重作用,这主要取决于断层的封闭能力.针对断层对瓦斯封闭能力定量化表征方法,结合断裂带结构发育多元学说,分析了断裂带结构参数(两盘煤层对接系数、泥质含量、紧闭系数等)对断层封闭性的影响规律;考虑了诱导裂隙带宽度与渗透率的相关性,提出了一个断裂带泥岩等效厚度的计算公式和一种渗透率补偿算法,以此为基础,依据低速渗流理论,实现了断层极限封闭压力计算,继而对断层封闭性进行量化表征.研究结果表明:①断层封闭性主要受控于断裂带内部结构与断层端面受力状态,考虑顶底板围岩封闭能力和煤储层压力,利用断裂带结构参数和断层封闭压力可对断层封闭性进行综合定量表征;②诱导裂隙带煤层渗透率与距端面距离负相关,离端面越远,综合渗透率越低,最后趋近于原始煤层渗透率;③等效泥岩厚度越大,断层极限封闭压力越高,断层封闭性越好;④沁水盆地郑庄?樊庄区块的寺头断层封闭性计算结果显示,该断层封闭压力高于4.67 MPa,大于储层压力3.83 MPa.然而,该断层走向上的封闭能力存在差异,北东向断层端面封闭性好,西南向断层端面封闭能力则相对较差.研究成果对于科学判识断层的瓦斯封闭能力,指导井下煤与瓦斯突出预测及地面煤层气高效开发具有重要技术支撑作用.
关键词：煤层瓦斯断层封闭性等效泥岩厚度渗透率补偿断层封闭压力
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家重大科技专项子课题资助项目(2016ZX05045002006)国家重点研发计划(2018YFC0808001003)
论文发表日期：2023-02-25
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( 193-203 )
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