煤层气直井真三轴水力波及压裂实验研究

摘要

采用取自沁水盆地南部寺河矿的原生高阶煤块制作试样,利用真三轴压裂实验装置,研究了煤岩在不同地应力状态下水力波及压裂裂缝起裂及扩展规律.实验结果表明,水力波及压裂能够充分沟通煤岩天然裂隙,形成较为复杂的裂缝网络.水平主应力差越小,在应力干扰作用下越容易使地应力发生转向,使沟通面端割理更容易,形成的裂缝网络更为复杂.面端割理对裂缝起裂和扩展起主导作用,人工裂缝遇割理易发生转向并沿割理延伸.基质裂缝通常沿最大水平主应力方向起裂延伸,但由于先压裂缝及天然裂缝应力干扰作用,起裂方向可能与最大水平主应力呈一定夹角,这对形成缝网十分有利.井筒周围天然裂隙发育会使井筒出现多处起裂,破裂压力不明显,压裂曲线波动,且后起裂的井破裂压力相对较小.