【摘要】：為了制定針對(duì)樊莊區(qū)塊北部煤層氣井區(qū)3號(hào)煤層的有效縫網(wǎng)改造措施,利用工區(qū)二維地震資料對(duì)石炭系一一二疊系的構(gòu)造樣式及斷層特征進(jìn)行解釋,在此基礎(chǔ)上,利用壓裂法、成像測(cè)井及有限元數(shù)值模擬方法對(duì)山西組3號(hào)煤層現(xiàn)今應(yīng)力場(chǎng)特征進(jìn)行研究。結(jié)果表明,3號(hào)煤層主應(yīng)力滿足σ_Hσ_vσ_h,各主應(yīng)力隨深度的增加而增加,σ_v、σ_H及σ_h的應(yīng)力梯度分別為0.025 MPa/m、0.018 MPa/m及0.013 MPa/m。3號(hào)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(yīng)力特征易造成壓裂穿層,縫高難于控制;3號(hào)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(duì)較淺的煤層壓裂效果較好、產(chǎn)氣量相對(duì)較高的重要原因。研究區(qū)現(xiàn)今地應(yīng)力方向在SN及NNE之間,與喜馬拉雅中晚期構(gòu)造擠壓運(yùn)動(dòng)相關(guān)。有限元模擬顯示,煤儲(chǔ)層應(yīng)力場(chǎng)平面分布特征受控于埋深、巖性、褶皺及斷層等因素。3號(hào)煤層σ_H為15.6~21.0MPa;σ_h為12.5~16.0MPa,預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)測(cè)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(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院;中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)能源學(xué)院;山東新汶礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司;西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(41572130,41372139,41072098) 國(guó)家科技重大專項(xiàng)(2011ZX05018-001,2011ZX05009-002,2011ZX05033)
【分類號(hào)】：P618.13

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本文編號(hào)：2303657