断层对煤层水力压裂裂缝扩展的影响

• Published in: 中国石油大学学报（自然科学版） Vol. 40; no. 1; pp. 92 - 99
• Main Author: 夏彬伟 杨冲 卢义玉 宋晨鹏 葛兆龙
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆400030 2016; 重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室,重庆400030
• Subjects: 水力裂缝; 滑移断层; 煤层; 裂缝扩展; 煤层; hydraulic fracturing; 裂缝扩展; crack propagation; 水力裂缝; 滑移断层; coal seam; slump fault
• ISSN: 1673-5005
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-5005.2016.01.013

针对煤层中的次生断层或小型滑移断层会影响水力裂缝扩展方向的问题，通过建立压裂裂缝遇断层的二维模型，采用理论分析和数值模拟方法分析逼近角度、水平主应力差、煤岩体弹性模量差异等因素对水力裂缝扩展方向的影响规律，建立裂缝穿过断层形成有效压裂的判断准则，在给定煤岩体参数条什下，拟合出水力裂缝穿过断层形成上下盘煤层贯通裂缝的逼近角度一水平主应力差的临界曲线。结果表明：逼近角度、水平主应力差、煤岩体弹性模量是影响压裂裂缝走向的主要因素，在低主应力差、较小逼近角度、较高顶板弹性模量的情况下，断层面易产生张开型破坏：当逼近角度一应力差坐标点位于曲线上方时裂缝将穿过断层面进入顶板，当角度一应力差坐标点位于曲线下侧时断层面张开裂缝将扩展至下部煤层形成上下盘煤层贯通裂缝。