沁水盆地煤层地应力模型及压裂裂缝形态预测方法

以沁水盆地煤层气井为研究目标,通过压后压力降落曲线求取目标煤层的闭合压力,并结合破裂压力及水平地应力模型建立了沁水盆地煤层地应力模型;基于准确预测的闭合应力、破裂压力及水平地应力模型建立了沁水盆地煤层地应力的计算方法,通过建立破裂压力判据和闭合压力判据评价裂缝破裂和闭合时的裂缝垂直延伸或水平延伸形态,进而预测煤层压裂裂缝形态.通过破裂压力判据预测的目标区块岩样裂缝形态与室内实验结果一致;通过闭合压力判据预测目标区块形成垂直缝的井日平均产水量为5.79 m3/d,而形成水平缝的井日平均产水量为1.09 m3/d,即形成垂直缝的井因垂直延伸沟通了上覆水层导致产水量普遍较大,而形成水平缝的井因水平延伸没有进入上覆水层而含水量较小.上述判据结果与室内实验和现场生产效果相一致,验证了本文压裂裂缝形态预测方法的正确性,对沁水盆地煤层气压裂裂缝形态预测、压裂施工出水风险及压后生产效果评估具有指导作用.