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(fā)研究院，北京 100083；3.中國礦業(yè)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(fā)研究院，北京 100083；3.中國礦業(yè)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(nèi)壓引起的應力和壓裂液濾失引起的應力的情況下，結(jié)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(fā)育天然裂縫干擾影響下的起裂特征。研究結(jié)果表明，水力裂縫起裂特征受水平分支方位、應力狀態(tài)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(fā)過程中需要配合水力壓裂作業(yè)以達到增產(chǎn)的目的，因此，分析水力裂縫起裂特征對于壓裂施工優(yōu)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；……