English
高级检索

沁水盆地柿庄南区块地质因素对煤层气井压裂效果的影响

张迁, 王凯峰, 周淑林, 唐书恒, 张松航, 闫欣璐, 伊永祥, 党枫, 朱卫平

张迁, 王凯峰, 周淑林, 等. 沁水盆地柿庄南区块地质因素对煤层气井压裂效果的影响[J]. 煤炭学报, 2020, 45(7). DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2019.1527
引用本文: 张迁, 王凯峰, 周淑林, 等. 沁水盆地柿庄南区块地质因素对煤层气井压裂效果的影响[J]. 煤炭学报, 2020, 45(7). DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2019.1527
shu
et alInfluence of geological factors on hydraulic fracturing effect of coalbed methane wells in Shizhuangnan Block,Qinshui Basin[J]. Journal of China Coal Society, 2020, 45(7). DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2019.1527
Citation: et alInfluence of geological factors on hydraulic fracturing effect of coalbed methane wells in Shizhuangnan Block,Qinshui Basin[J]. Journal of China Coal Society, 2020, 45(7). DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2019.1527
shu

沁水盆地柿庄南区块地质因素对煤层气井压裂效果的影响

  • 中国地质大学(北京) 能源学院;海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室;非常规天然气地质评价与开发工程北京市重点实验室;蒙古自治区煤田地质局;内蒙古 呼和浩特;内蒙古自治区非常规天然气工程技术研究中心;浙江师范大学;吐哈油田勘探开发研究院

Influence of geological factors on hydraulic fracturing effect of coalbed methane wells in Shizhuangnan Block,Qinshui Basin

  • 1. School of Energy and Resources,China University of Geoscience(Beijing),Beijing　 100083,China; 2. MOE Key Lab of Marine Reservoir Evolution and Hy- drocarbon Accumulation Mechanism,China University of Geoscience,Beijing　 100083,China; 3. Beijing Key Laboratory of Unconventional Natural Gas Geolog- ical Evaluation and Development Engineering,Beijing　 100083,China; 4. Coal Geological of Inner Mongolia Autonomous Region,Hohhot　 010010,China; 5. Unconventional Natural Gas Engineering Technology Research Center of Inner Mongolia Autonomous Region,Hohhot　 010010,China; 6. Zhejiang Normal University,Jinhua　 321004,China; 7. Exploration & Development Research Institute,Tuha Oilfield Company,Hami　 839000,China

摘要

    摘要
  • 摘要: 在煤层气开发过程中，地质条件不仅是煤层气开采的先决条件和地质保障，也直接影响了水力压裂施工，从而影响煤层气井的产能。以沁水盆地柿庄南区块施工参数相近的34口煤层气井为例，从地应力条件、煤体结构和煤层顶底板岩性组合3个方面具体分析了地质因素对煤层气井水力压裂效果的影响，进而对研究区压裂效果进行评价。结果表明:三向地应力的大小关系控制裂缝的延伸方向和缝长，煤体结构类型决定能否形成有效裂缝，煤层顶底板砂岩、泥岩厚度及比例影响裂缝能否穿透隔水层。应力比越小、水平主应力差系数越大、煤层中原生结构煤比例越高、煤层顶底板的泥岩隔水层厚度及比例越大，水力压裂效果越好，煤层气井的平均日产气量也越高。综合上述3方面地质因素，研究区中部地区具有易发育垂直裂缝的地应力特征，且煤层的原生结构煤比例和顶底板泥岩比例高，最有利于水力压裂裂缝的形成与延伸，该区域为水力压裂的优选区域。其次为南部及西南部地区，地应力和顶底板条件较好，但煤体结构破坏程度相对较大。研究区北部、东北部及东南部区域由于煤体结构破坏程度大、顶底板封闭性差等因素，在进行水力压裂时应尽量规避。建议在对煤层气井进行水力压裂时应根据煤层气井的地质条件进行压裂方案设计。
    Abstract: Geological conditions are predominant factors for developing the coalbed methane (CBM),and directly affect the hydraulic fracturing process,which results in the varying performance of coalbed methane wells. In this study, a total of 34 CBM wells with similar construction parameters were selected to analyze the effect of geological factors on the hydraulic-fracturing performance. Geological factors including crustal stress,coal texture and the lithological signa- ture of roof and floor bed were analyzed and the fracturing effect were then evaluated. Results show that the magnitude of three-direction crustal stress controls the direction and the length of extended fractures. The type of coal texture de- termines whether effective fractures can be formed. The roof and floor of coal seam are mostly sandstones and mud- stones,and their relative thicknesses affect whether the fractures can penetrate the aquifer. Better fracturing perform- ance was found in the areas with smaller stress ratio,larger horizontal principal stress difference coefficient,higher pro- portion of the primary coal and larger thickness and proportion of the aquifer roof and floor. The production of CBM wells were recognized to be higher at such areas. The central part of the study area was characterized to develop verti- cal fractures,and to have a high proportion of the primary coal and high mudstone proportion in the top and floor, which makes it to be the primary area for hydraulic fracturing. The secondary targets for hydraulic fracturing are loca- ted in the south and southwest of the study area,where good crustal stress and roof-floor conditions could be found. In the north,northeast and southeast of the study area,however,the hydraulic fracturing should be avoided due to the large destruction of coal structure and poor sealing condition of roof and floor. It is suggested that the hydraulic fractu- ring scheme should be designed based on the geological conditions of coalbed methane wells.
    • HTML全文
  • 下载: 全尺寸图片 幻灯片
    下载: 全尺寸图片 幻灯片
    下载: 全尺寸图片 幻灯片
    下载: 全尺寸图片 幻灯片
    下载: 全尺寸图片 幻灯片
    下载: 全尺寸图片 幻灯片
    下载: 全尺寸图片 幻灯片
    • 参考文献(0)
    • 相关文章
    • 施引文献(30)

  • 期刊类型引用(16)

    1. 金毅，郑晨晖，宋慧波，马家恒，杨运航，刘顺喜，张昆，倪小明. 基于神经网络模型的煤层气产能预测研究. 河南理工大学学报(自然科学版). 2025(01): 46-56 . 百度学术
    2. 陈伟东，宋晓夏，杜立强，阎纪伟，刘彦飞，郭浩，王昱. 屯兰区块水平井压裂后产能影响因素分析. 矿业研究与开发. 2025(02): 106-115 . 百度学术
    3. 李伟，邓东，郭敬杰，周梦琦，王海锋，程远平. 基于应力松弛效应的黏弹性煤层地应力分布模型及在突出煤层中的应用. 煤炭学报. 2024(03): 1447-1462 . 本站查看
    4. 刘长华，陈国青，高宇，郭琪，李金昱，金志扬. 沁水盆地深部软煤煤层气开发实践. 矿业安全与环保. 2024(02): 141-145+152 . 百度学术
    5. 张亚飞，张松航，邓志宇，王瑞欣，刘广景. 基于层次分析灰色定权聚类的煤层气开发甜点预测方法——以柿庄北区块为例. 煤炭科学技术. 2024(05): 166-175 . 百度学术
    6. 米洪刚，吴见，彭文春，徐立富，李勇. 神府区块深部煤储层力学特性及裂缝扩展机制. 煤田地质与勘探. 2024(08): 32-43 . 百度学术
    7. 韩文龙，李勇，王力，王延斌. 柿庄北煤层气区块煤层压裂裂缝扩展规律及影响因素. 煤炭科学技术. 2024(S1): 127-136 . 百度学术
    8. 杨松，刘晓，申建，陈贞龙，崔彬，张国林，张文洪. 延川南气田近薄层煤层气开发实践及其示范意义. 天然气工业. 2023(08): 90-97 . 百度学术
    9. 胡千庭，刘继川，李全贵，张跃兵，胡良平，宋明洋，石佳林，邓羿泽. 煤层分段水力压裂渗流诱导应力场的数值模拟. 采矿与安全工程学报. 2022(04): 761-769 . 百度学术
    10. 闵超，代博仁，石咏衡，杨兆中，李小刚，张馨慧. 基于聚类匹配的煤层气压裂效果主控因素识别. 特种油气藏. 2022(04): 135-141 . 百度学术
    11. 张金笑，张聪，仝世伟，郭晶，张慧，朱敏. 高压电脉冲技术在煤层气低产井改造效果分析. 中国煤层气. 2022(05): 3-8 . 百度学术
    12. 胡千庭，李晓旭，陈强，梁运培. 酸性压裂液防治低渗煤层水锁损害实验研究. 煤炭学报. 2022(12): 4466-4481 . 本站查看
    13. 郝宪杰，魏英楠，杨科，苏健，孙英峰，朱广沛，王少华，陈海波，孙卓文. 煤储集层起裂强度和损伤强度的各向异性特征. 石油勘探与开发. 2021(01): 211-221 . 百度学术
    14. HAO Xianjie，WEI Yingnan，YANG Ke，SU Jian，SUN Yingfeng，ZHU Guangpei，WANG Shaohua，CHEN Haibo，SUN Zhuowen. Anisotropy of crack initiation strength and damage strength of coal reservoirs. Petroleum Exploration and Development. 2021(01): 243-255 . 必应学术
    15. 王凯峰，唐书恒，张松航，杨宁，郗兆栋，张迁，王敬宇. 构造条件和水力压裂控制下的煤层气井异常高产水成因探讨. 煤炭学报. 2021(S2): 849-861 . 本站查看
    16. 李贵红，吴信波，刘钰辉，杨建超. 沁水潘庄煤层气井全生命周期产气规律与效果. 煤炭学报. 2020(S2): 894-903 . 本站查看

    其他类型引用(14)

    • 资源附件(0)
图(7)
计量
  • 文章访问数:  678
  • HTML全文浏览量:  4
  • PDF下载量:  275
  • 被引次数: 30
出版历程
  • 网络出版日期:  2023-04-09
  • 发布日期:  2020-07-30

目录

摘要
HTML全文
    参考文献(0)
    相关文章
    施引文献
    资源附件(0)

    /

    返回文章
    返回

    相关链接

    邮件订阅 RSS

    网站版权 © 《煤炭学报》编辑部 京ICP备05086979号-14

    地址：北京市朝阳区和平街13区煤炭大厦

    邮编：100013

    编辑部电话：（010）87986411

    本系统由 北京仁和汇智信息技术有限公司 开发  百度统计

    x 关闭 永久关闭

    温馨提示 | 

    关于《煤炭学报》数电发票系统升级的通知