【摘要】：為了制定針對樊莊區(qū)塊北部煤層氣井區(qū)3號煤層的有效縫網(wǎng)改造措施,利用工區(qū)二維地震資料對石炭系一一二疊系的構造樣式及斷層特征進行解釋,在此基礎上,利用壓裂法、成像測井及有限元數(shù)值模擬方法對山西組3號煤層現(xiàn)今應力場特征進行研究。結(jié)果表明,3號煤層主應力滿足σ_Hσ_vσ_h,各主應力隨深度的增加而增加,σ_v、σ_H及σ_h的應力梯度分別為0.025 MPa/m、0.018 MPa/m及0.013 MPa/m。3號煤層的σ_H及σ_h均略高于其頂?shù)装迳澳鄮r地層1.0~2.5 MPa,這種應力特征易造成壓裂穿層,縫高難于控制;3號煤層σ_H-σ_h為2.0~6.0MPa,且隨深度增加而增加,這是造成工區(qū)埋深相對較淺的煤層壓裂效果較好、產(chǎn)氣量相對較高的重要原因。研究區(qū)現(xiàn)今地應力方向在SN及NNE之間,與喜馬拉雅中晚期構造擠壓運動相關。有限元模擬顯示,煤儲層應力場平面分布特征受控于埋深、巖性、褶皺及斷層等因素。3號煤層σ_H為15.6~21.0MPa;σ_h為12.5~16.0MPa,預測結(jié)果與實測值相符。
[Abstract]:In order to make effective measures of fracture network reconstruction for No. 3 coal seam of coalbed methane well area in northern Fanzhuang block, the structural style and fault characteristics of Carboniferous / Permian system are interpreted by using two-dimensional seismic data in the working area. On the basis of this, fracturing method is used. The present stress field characteristics of No. 3 coal seam in Shanxi formation were studied by imaging logging and finite element numerical simulation. The results show that the principal stress of No. 3 coal seam satisfies 蟽 _ H 蟽 _ v 蟽 _ h, and the principal stresses increase with the increase of depth. The stress gradient of 蟽 _ v, 蟽 _ H and 蟽 _ h are 0.025 MPa/m, respectively. 蟽 _ H and 蟽 _ h in 0.018 MPa/m and 0.013 MPa/m.3 coal seams are slightly higher than 1.0 ~ 2.5 MPa, in sand and mudstone strata of top and bottom plates. The stress characteristics of 0.018 MPa/m and 0.013 MPa/m.3 coal seams can easily lead to fracturing through layers and the fracture height is difficult to control. The 蟽 _ H- 蟽 _ h of No. 3 coal seam is 2.0 ~ 6.0MPa and increases with the increase of depth, which is an important reason for the better fracturing effect and the higher gas production in the coal seam with relatively shallow buried depth in the working area. The present stress direction in the study area lies between SN and NNE, which is related to the tectonic compressional movement in the late Himalayan. The finite element simulation shows that the plane distribution characteristics of stress field in coal reservoir are controlled by factors such as buried depth, lithology, fold and fault. The 蟽 _ H and 蟽 _ h of coal seam No. 3 are 15.621.0MPa and 12.5g / 16.0MPa, respectively. The predicted results are in agreement with the measured values.
【作者單位】： 西安石油大學地球科學與工程學院;中國地質(zhì)大學(北京)能源學院;山東新汶礦業(yè)集團有限責任公司;西南石油大學地球科學與技術學院;
【基金】：國家自然科學基金(41572130,41372139,41072098) 國家科技重大專項(2011ZX05018-001,2011ZX05009-002,2011ZX05033)
【分類號】：P618.13

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本文編號：2303657