大尺寸真三轴煤岩水力压裂模拟试验与裂缝扩展分析

• 作者: 冯丹 张帆 马耕
• 来源期刊: 岩土力学
• 关键词: 煤层气 水力压裂 裂缝扩展 裂缝网络 裂缝宽度
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 基础理论与实验研究
• 页码范围: 1890-1897
• 页数: 8页
• 分类号: TD712
• 语种: 中文
• DOI: 10.16285/j.rsm.2018.0041

摘要

水力压裂是一项广泛应用于低渗煤层的卸压增透技术.为了深入研究煤岩受力、天然裂缝、泵注排量对水力裂缝扩展规律及空间结构的影响,采用大尺寸真三轴水力压裂试验系统、压裂液中添加示踪剂等方式,在真三轴条件下对大尺寸煤岩进行了水力压裂试验.通过剖切压裂试样描述了水力裂缝扩展和空间展布规律,分析了裂缝宽度与应力之间的关系,并初步探讨了煤岩水力裂缝网络的形成机制.结果 表明:(1)水力裂缝自割理处起裂并沿割理扩展、连接割理,进而形成复杂的裂缝网络结构;(2)水力裂缝受应力条件作用明显,当最大水平主应力和垂向应力相近,且远大于最小水平主应力时,易形成复杂的裂缝形态;(3)煤岩天然裂隙的存在是形成裂缝网络结构的前提,泵注排量对裂缝网络的形成也有重要影响;(4)煤岩裂隙在局部区域影响水力裂缝转向、分叉,但最终水力裂缝在扩展过程中逐渐转向至最大主应力方向;(5)水力压裂过程中,裂缝宽度的变化不仅与煤岩所受应力有关,还受到压裂液排量、天然裂缝等因素的影响.研究结果可以为煤岩裂缝网络的形成机制、现场施工参数的选取提供技术支持.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	冯丹	重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室	19	116	7.0	9.0
2	张帆	河南理工大学能源科学与工程学院	14	64	6.0	7.0
3	马耕	河南理工大学能源科学与工程学院	11	51	5.0	6.0