为研究煤储层应力敏感性质对压裂裂缝延伸的影响,以清水为介质对晋城区块煤样采用围压恒定不变、孔隙压力渐变的方式进行了应力敏感试验,分析了净围压与渗透率之间的关系,考虑渗透率动态变化对压裂液滤失的影响,推导了煤层压裂滤失系数计算方程,建立了应力敏感条件下煤层压裂裂缝延伸模型并提出了求解方法,在应力敏感性质考虑前后,进行了现场煤层气井施工对比模拟计算。研究结果表明:围压一定时,随着孔隙压力增加煤样渗透率逐渐增大,孔隙压力从3 MPa增加到9 MPa,煤样渗透率从0.14×10-15m2增加到2.06×

为揭示煤储层天然裂缝开启后的动态滤失过程,将裂缝的动态渗透率和煤储层裂缝-孔隙型双重介质的特性结合,建立煤储层压裂液的滤失模型,模型的拟合结果表明裂缝渗透率的动态变化导致天然裂缝中的滤失量几十倍的增加,而由于弹性储容比的影响,天然裂缝向基质中的窜流量反而减少。通过对比不同模型下的滤失量,可以得出动态滤失量是PKN和CGD模型下滤失量的4.5倍左右。为验证滤失模型的准确性,利用压裂酸化动态滤失仪进行实验,实验结果表明模型的数值拟合曲线与实验曲线有较一致的变化趋势,模型能较好地模拟煤储层天然裂缝中随

为了探索煤层顶板中水平井向目标层穿层压裂的裂缝扩展规律，以华北石炭–二叠系煤田为例，基于断裂力学、损伤力学以及流体力学等经典理论并结合现场实测资料，开展了压裂缝延伸距离与压裂时间时空演化规律的建模与验证。首先，基于原生裂缝特性、渗透特性以及压裂射孔段附加应力等因素，提出了顶板水平井垂向造缝的起裂压力计算公式；其次，在考虑裂缝性煤岩体损伤效应的基础上，引入Dougill损伤因子，将该计算模型拓展为延伸压力计算模型；最后，基于改进的经典PKN裂缝模型和压裂液滤失理论，建立了连续穿层工况下压裂缝延伸距