矿业安全与环保

作者：郑凯歌

关键词：分段水力压裂, 压裂裂缝, 水平应力差, 覆岩结构, 结构面胶结强度

采用三轴围压条件下水力压裂模拟系统，构建了不同地质因素和施工因素条件下的压裂裂缝扩展模型，通过压裂数据和模型剖切等方法分析了分段压裂裂缝扩展特征，并对压裂裂缝扩展影响因素进行了探讨。结果表明：水平应力差、覆岩结构主要影响分段压裂裂缝扩展形态，对压裂裂缝扩展规模影响较小；结构面胶结强度为压裂裂缝最敏感的因素之一。胶结强度小于0.50 MPa时，裂缝扩展沿层理面延伸，无法穿层发育；胶结强度大于0.75 MPa时，压裂裂缝可穿过结构面发育。施工排量及压裂段间距等施工因素对压裂裂缝影响敏感度高，随着注液排量的增大，裂缝扩展延伸越平直，压裂段间距较小时，受“应力阴影”效应影响明显，适当增大压裂段间距，有利于压裂裂缝发育。研究成果可为坚硬顶板分段压裂弱化改造提供技术支撑。

来源：2024年第6期

《矿业安全与环保》期刊编辑部

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