文章目录

煤层气径向水平井压裂裂缝形成机制与参数设计研究

付宣

中国石油大学(北京)

摘要：针对我国煤层气单井产量较低的问题,本文提出了先在煤层气直井或水平井眼内侧钻若干条径向水平井、再进行水力压裂的“径向水平井压裂”增产技术思路。采用室内实验结合数值模拟的研究方法,对该技术应用于煤层气直井时的裂缝形成机制以及压裂参数设计开展了研究,取得的成果如下:1.采用天然煤样开展了煤岩径向水平井压裂室内实验,获得了两种裂缝形态,一种为沿层理水平起裂+“一平多纵”的缝网形态,另一种为垂直起裂+T型缝形态。实验条件下,当孔眼方位偏离最大水平主应力方向较大时,易形成第一种裂缝形态,否则易形成第二种裂缝形态;沿层理水平起裂的试样中,孔眼长度越长、分支数越多,起裂压力和延伸压力越低;“一平多纵”的裂缝形态下,垂直缝的走向不受径向水平井眼方位影响,水平缝的扩展范围基本可以覆盖以径向水平井长度为半径的圆形区域;煤岩岩石性质的差异可能导致相同布孔方式下起裂形态的不同。2.基于渗流-应力-损伤耦合模型开展了煤岩特性对径向水平井压裂起裂形态影响规律的研究,计算结果表明:径向水平井压裂起裂形态受煤岩抗拉强度和渗透率的各向异性以及非均质度影响明显;本文计算条件下,煤岩各向异性程度越低、非均质度越高,即割理越发... 更多

关键词：

煤层气; 径向水平井; 水力压裂; 裂缝形态; 施工参数;