煤儲層裸眼水平分支水力裂縫起裂特征分析

劉秉謙，張遂安，張羽，賀甲元，鄭磊，肖鳳朝

（1.中國石油大學（北京）石油工程學院，北京 102249；2.中國石化石油勘探開發研究院，北京 100083；3.中國礦業大學（北京）地球科學與測繪工程學院，北京100083）

煤儲層裸眼水平分支水力裂縫起裂特征分析

劉秉謙1，張遂安1，張羽1，賀甲元2，鄭磊1，肖鳳朝3

（1.中國石油大學（北京）石油工程學院，北京 102249；2.中國石化石油勘探開發研究院，北京 100083；3.中國礦業大學（北京）地球科學與測繪工程學院，北京100083）

基于三維彈性力學和巖石斷裂力學理論，提出考慮原地應力、井眼內壓引起的應力和壓裂液濾失引起的應力的情況下，結合徑向井裸眼水平分支井壁應力分布模型，建立巖石本體張性起裂、沿天然裂縫剪切起裂和沿天然裂縫張性起裂3種起裂模式下的起裂壓力計算模型，綜合預測分析煤儲層中水力裂縫受發育天然裂縫干擾影響下的起裂特征。研究結果表明，水力裂縫起裂特征受水平分支方位、應力狀態和天然裂縫共同作用影響，當徑向井裸眼水平分支與天然裂縫相交時，水力裂縫易沿天然裂縫張性起裂。

煤儲層；裸眼分支；水力裂縫；裂縫起裂；天然裂縫

0　引言

在煤層氣的開發過程中需要配合水力壓裂作業以達到增產的目的，因此，分析水力裂縫起裂特征對于壓裂施工優化設計意義重大。前人關于水力裂縫起裂特征做了大量的研究，B.Haimson等［1-2］基于三維彈性理論，推導出井筒周圍應力分布計算公式，并采用拉伸破壞準則，給出了最大拉伸應力的表達式，建立了破裂壓力計算公式；……