沁水盆地南部地应力场特征及其研究意义

• 作者: 孟召平 李国富 田永东
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 关键词: 沁水盆地南部 地应力 渗透性 水力压裂
• 年，卷（期）: 2010,（6）
• 页码范围: 975-981
• 页数: 7页
• 分类号: TD311
• 语种: 中文

摘要

采用水压致裂测量地应力方法,测得了沁水盆地南部45口煤层气井主采煤层地应力分布,通过统计分析,建立了主采煤层地应力与煤层埋藏深度之间的相关关系和模型,分析了地应力在煤储层渗透性及压裂研究中的意义.研究结果表明:沁水盆地南部最大水平主应力为6.42～41.86 MPa,平均为17.21 MPa;最大水平主应力梯度为1.17-4.79 MPa/100 m,平均为2.64 MPa/100 m;最小水平主应力3.30-26.40 MPa,平均为11.391 MPa;最小水平主应力梯度为0.99-2.85 MPa/100m,平均为1.77 MPa/100m.主应力均随着煤层埋藏深度的增大而增高,呈线性关系.在650 m以浅煤储层地应力状态主要表现为σv>σhmax>σhmin,最小水平主应力小于12 MPa,现今地应力状态处于伸张带;在650-1 000 m煤储层地应力状态转化为σhmax≈σv≈σhmin,最小水平主应力为12～20 MPa,现今地应力状态由伸张带转化为压缩带的过渡;在1 000～1 500 m煤储层地应力状态为σhmax≈σv≈σhmin,最小水平主应力大于20 MPa,现今地应力状态转化为压缩带.在地应力的作用下,裂缝逐渐趋于闭合,煤储层渗透率急剧下降.同时,地应力对煤储层水力压裂裂缝扩展产生重要影响,水力压裂裂缝均沿着最大主应力方向扩展.