高煤级煤储层水力压裂的裂缝预测模型及效果评价—以沁水盆地南部为例

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2、aluationofhydraulicalfractureofhighrankcoalreservoirs一ACaseStudyoftheSouthernQinshuiBasin申请人姓名文ij浩申请学位工学学科专业导师地质资源、瓦斯地质与煤层与地质工程研九万冋气勘探分析张小东职称蓟教擾答辩口期提交口期河南理工大学河南理工大学学位论文原创性声明木人郑重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本

3、研究的启发和所做的贡献均已在论文屮作了明确的声明并表示了谢意。本人愿意承担因本学位论文引发的一切相关责任。学位论文作者签名：年月日河南理工大学学位论文使用授权声明本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的规定，B

4、J：学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，允许采用任何方式公布论文内容，并可以釆用影印、缩印、扫描或其他手段保存、汇编、出版本学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权。学位论文作者签名：导师

5、签名：年月日年月日致谢本论文是在导师张小东副教授的悉心指导下完成的，没有他的指导和鼓励，论文是不可能得以顺利完成的。导师在论文选题、技术路线和论文修改上给予了重要的支持和帮助，特别是在论文的题目选定和论文框架的构建以及最后的文理疏通、审阅定稿等每一步工作中，导师都倾注了大量的心血和智慧。求学阶段，作者在导师的教诲和指导下，顺利完成了研究生阶段的课程和专业技能的培养，导师渊博的学识、严谨求实的治学态度将使学生永远受益。在生活中，导师对我的关心和照顾，使我永生难忘。值此论文完成之际，再次向导师致以崇高的敬意和衷心的感谢！特别感谢桑树勋

6、教授、张子戌教授、苏现波教授对我的指点，衷心感谢资环学院领导和老师们多年来在学习和生活上给予的关心、鼓励和帮助！感谢同门是兄弟姐妹在生活及学习上对我的帮助！感谢家人为我学业的完成而付出的无私奉献！感谢论文所引用文献的作者！感谢各位专家和学者在百忙Z中评审论文，衷心希望得到您的指导和帮助！最后感谢所有帮助和关心我的人！摘要我国是世界上煤层气最为丰富的国家之一，同时也是煤矿瓦斯灾害最为严重的国家。我国主要含煤盆地均有较为复杂的构造演化史，煤体结构复杂，渗透性差，严重影响了我国煤层气资源商业化规模开发的全面展开。因此，针对我国煤储层特点

7、，开展适合于我国主要含煤盆地的煤层气开发技术的工作势在必行。水力压裂技术是油气HI资源开采技术在煤层气勘探开发中的移植，是当今国内外煤层气开发过程中最为经济、应用最广的储层强化改造手段，但鉴于煤储层条件的特殊性，该项技术还有待于进一步完善。本文以沁水盆地南部樊庄和郑庄区块为目标区，在系统分析成煤地质条件以及储层物性的基础上，基于煤层气地质学、岩体力学、水力压裂、数值模拟的多学科理论，分析了水力压裂条件下煤储层内裂缝的破裂、扩展机制，构建了高煤级煤储层条件下煤层气井水力压裂的多裂缝数学模型，并根据模型对区内煤层气井的压裂效果进行了评

8、价，对目标区煤层气开釆的施工参数进行了优化。主要研究成果包括：1）研究区垂直井压裂后形态主要是以多条垂肓缝为主，伴有T型裂缝；2）煤储层压裂过程中，滤失变化范围比常规油层大，滤失量较大，滤失主要发生在宏观裂隙中；3）建立了适合研究区的高煤级煤储层水力压裂多裂缝模型；4）研究区煤层气井压裂后形成的最佳裂缝长度应控制在135m〜155m,缝宽为0.018m左右，而施工过程中泵排量的优化值应在6〜8n?/min。关键词：高煤级煤储层；水力压裂；裂缝预测；数值模型；施工参数优化AbstractChinaisoneofthemostabun

9、dantcoalbedmethanereserves,therearetheworstminegasdisastersatthesametime.Therewasacomplextectonicevolutionhistoryinmaincoal-