煤層氣儲層水力壓裂裂縫擴展模型分析及應用

許露露,崔金榜,黃賽鵬,湯繼丹,蔡 路,喻 鵬

(1．中國地質大學(北京)能源學院,北京 100083;2．中國石油華北油田分公司,河北任丘 062552;3．中國石油天然氣集團公司煤層氣開采先導試驗基地,河北任丘 062552)

煤層氣儲層水力壓裂裂縫擴展模型分析及應用

許露露1,崔金榜2,3,黃賽鵬1,湯繼丹2,3,蔡 路1,喻 鵬2,3

(1．中國地質大學(北京)能源學院,北京 100083;2．中國石油華北油田分公司,河北任丘 062552;3．中國石油天然氣集團公司煤層氣開采先導試驗基地,河北任丘 062552)

以往對于水力壓裂裂縫擴展模型的研究,主要集中在砂泥巖儲層,而對煤儲層的研究較少。以沁水盆地安澤區塊煤層氣儲層為例,建立了水力壓裂裂縫擴展模型并對該模型的現場應用進行了研究。首先通過煤儲層水力壓裂裂縫形態的分析,選取相應的裂縫模型;然后運用濾失經典理論并結合煤儲層應力敏感性特征,提出了動態濾失系數計算方法,進而建立了裂縫擴展數學模型并對影響縫長的主要因素進行了評價;最后,應用模型對煤層氣井的裂縫幾何參數進行計算,并與現場裂縫監測數據比較,提出了模型適用的地質條件。研究結果表明：安澤地區煤儲層水力壓裂以形成垂直縫為主;考慮煤儲層應力敏感性后,研究區綜合濾失系數從3．36 mm/min1/2增大到4．24 mm/ min1/2,在影響縫長的諸多參數中,排量、濾失系數和壓裂時間是最主要的3個因素;模型計算縫長和裂縫監測數據吻合較好,但模型應用也有一定的限制條件,適用于水力壓裂不壓開煤層頂底板,以及天然裂縫發育較少的煤儲層?！?br>