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诊断裂缝形态的压裂压力分析新技术研究

祝凯  
【摘要】:水力加砂压裂是煤层增产改造的主要措施,而正确认识裂缝形态是进行压裂改造的前提和关键,煤层压裂形成的水力裂缝是垂直裂缝还是水平裂缝,什么条件形成垂直裂缝、水平裂缝是最基本的关键性技术问题,该问题无法回避,却一直悬而未决。 本文在经典的压裂压力分析技术基础上,通过建立精细的井筒流动模型、提出简便的摩阻系数计算公式、适当选取裂缝闭合压力等,研究形成了计算净压力的新方法,并对该方法进行改进与完善;结合井底压力与垂向应力的关系,引入净上覆压力的概念,通过判断裂缝起裂时净上覆压力值的正负来诊断裂缝形态,该标准与净压力分析技术一起,成为诊断裂缝形态双重标准,从而形成了诊断裂缝形态的煤层压裂压力分析新技术。 本文应用上述诊断裂缝形态的压裂压力分析新技术,本文分析处理了韩城、三交、大宁—吉县三个区块共计77层煤层压裂施工数据,并以其中14层为例,详细说明了该技术的应用。应用情况首次初步揭示了韩城区块煤层压裂形态基本规律,即3#煤层水力压裂裂缝形态几乎都是水平缝;5#煤层水力压裂裂缝形态以垂直缝为主,有少量的水平缝;11#煤层水力压裂裂缝形态以水平缝为主,有少量的垂直缝。而对三交区块、大宁—吉县区块目前应用井层较少,裂缝形态规律有待进一步观察。


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