针对沁水盆地柿庄区块煤层气开发过程中低产低效问题，基于大量实际生产资料分析，探讨地质因素和工程因素对煤层气开发效果的影响。结果认为，地应力和煤体结构是影响煤层气井压裂增产效果的关键地质因素。其中，煤层气井压裂过程中，高地应力影响裂缝延伸和支撑，水平主应力差影响裂缝延伸方向和形态；煤体结构较差的煤层在压裂中易形成煤粉，堵塞导流通道，压裂效果变差。影响压裂效果的工程因素主要包括压裂液性能、施工排量、前置液占比和井径扩大率，针对研究区地质概况，提出“2%KCl+清水、阶梯排量注入、前置液量180~24

以沁水盆地煤层气水力压裂井为研究对象,结合实验室煤样测试分析资料和煤层气井实际压裂数据,深入分析了煤层气井压裂效果,并进一步阐明了研究区煤岩力学特征对煤层压裂裂缝的影响。结果表明:研究区煤岩体弹性模量在2～5 GPa,且煤岩体弹性模量越小,压开的裂缝宽度越大;随着裂缝宽度的增加,裂缝长度将受到限制,其长度50～70 m;在对研究区煤层压裂过程中,压裂裂缝均不同程度地延入煤层顶底板,裂缝高度9～20 m,最大时裂缝的高度超过压裂层厚度的4倍;煤层压裂裂缝的形态特征没有固定的深度界限。煤层压裂裂缝的

针对地应力对深部裸眼井水力压裂效果的影响,基于ANSYS有限元分析软件和弹性力学的知识,建立了裸眼完井的2种有限元计算模型,并对其进行了基于弹性力学的理论计算。结果表明,随着地应力的增加,井筒附近的拉应力逐渐减小,从而导致水力压裂裂纹的起裂难度增加;地应力对水力压裂的裂纹影响还表现在起裂位置和裂纹发展方向上。

为了减少深部高地应力对采矿造成的影响,就必须了解井田范围内地应力的分布特征,以便采取有针对性的措施。此次测试使用的是在国内较为少用的煤层压裂地应力测试,且测试深度都在数百米以深,压裂曲线和在岩层进行的地应力压裂曲线较为一致,测试效果较为理想。