煤層氣壓裂施工分析與建議課件

2011.11.25煤層氣井壓裂施工分析及建議匯報人：高占勝2011.11.25煤層氣井壓裂施工匯報人：高占勝1中聯(lián)煤層氣晉城分公司1煤層特征和影響多裂縫的影響彎曲裂縫的影響煤粉的影響煤層井徑擴大率的影響固井質(zhì)量的影響結(jié)論及建議內(nèi)容：2513467中聯(lián)煤層氣晉城分公司1煤層特征和影響內(nèi)容：25134672中聯(lián)煤層氣晉城分公司21、煤層結(jié)構(gòu)特征和影響1.1煤巖的孔隙特征

煤是一種復(fù)雜的多孔介質(zhì)，煤中孔隙是指媒體未被固體物（有機物和礦物質(zhì))填充的空間，是煤的結(jié)構(gòu)要素之一。煤的孔隙性質(zhì)包括空隙大小、形態(tài)、連通性、孔容、比表面積等）是研究煤層氣賦存狀態(tài)、煤中氣體（主要是甲烷）的吸附/解析性質(zhì)及其在煤層中運移的基礎(chǔ)。煤層是一種雙孔隙的儲層。它除含有基質(zhì)孔隙系統(tǒng)外，還含有割理裂隙網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)?？紫断到y(tǒng)是煤層氣的吸附儲集結(jié)構(gòu)單元，而裂隙網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)往往是煤層氣主要的運移通道。煤層裂隙比較發(fā)育，按照肉眼的可見與否，將煤層裂隙分為外生裂隙和內(nèi)生裂隙；從宏觀和圍觀兩個層次上，又可將煤層裂隙劃分為宏觀裂隙和微觀裂隙兩大類。中聯(lián)煤層氣晉城分公司21、煤層結(jié)構(gòu)特征和影響1.1煤巖的孔3中聯(lián)煤層氣晉城分公司31、煤層結(jié)構(gòu)特征和影響中聯(lián)煤層氣晉城分公司31、煤層結(jié)構(gòu)特征和影響4中聯(lián)煤層氣晉城分公司41、煤層結(jié)構(gòu)特征和影響1.2、煤層天然裂縫對壓裂施工的影響

通常認為人工裂縫裂縫的延伸總是垂直于現(xiàn)今地應(yīng)力場的最小主應(yīng)力σ3方向展布。Neslon認為如果巖石中地應(yīng)力差值較?。?00磅/英寸2），壓裂縫方位主要受巖石力學非均質(zhì)性控制。當巖石中存在裂縫密度較大的開啟裂縫時，在水力壓裂過程中，壓裂液會壓開和支撐已經(jīng)存在的天然裂縫系統(tǒng)，無論巖石應(yīng)力狀態(tài)如何，都不會使巖石破裂。根據(jù)煤巖變形試驗、光彈模擬實驗和來自野外露頭區(qū)的證據(jù)，煤層人工壓裂縫受現(xiàn)今地應(yīng)力和天然裂縫制約。如果天然裂縫方位與現(xiàn)今地應(yīng)力σ1的夾角小于臨界角，人工裂縫沿天然裂縫擴展而不產(chǎn)生新縫；如果天然裂縫方位與現(xiàn)今地應(yīng)力的夾角大于臨界角，人工裂縫近似于垂直于現(xiàn)今地力的σ3方向擴展，但擴展部位與早期天然裂縫有關(guān)。σ1與早期裂縫夾角和抗剪切強度之間的關(guān)系如圖1和圖2所示。此外，天然裂縫發(fā)育的煤層在壓裂施工時容易發(fā)生砂堵，究其原因，一方面是壓裂液的濾失量過大，工作效率降低，另一方面是，天然裂縫容易引起施工壓力的瞬間大起大落，從而引起裂縫寬度的突變。

中聯(lián)煤層氣晉城分公司41、煤層結(jié)構(gòu)特征和影響1.2、煤層天然5中聯(lián)煤層氣晉城分公司51、煤層結(jié)構(gòu)特征和影響巖石的抗剪切強度隨早期破裂與受力方向夾角的變化圖中聯(lián)煤層氣晉城分公司51、煤層結(jié)構(gòu)特征和影響巖石的抗剪切強度6中聯(lián)煤層氣晉城分公司6天然裂縫網(wǎng)絡(luò)的模擬示意圖人工裂縫的模擬示意圖1、煤層結(jié)構(gòu)特征和影響中聯(lián)煤層氣晉城分公司6人工裂縫的1、煤層結(jié)構(gòu)特征和影響7典型施工曲線中聯(lián)煤層氣晉城分公司7TS-149施工曲線，沁水盆地南部向北傾斜的斜坡上。煤層深度765.60-771.40，煤層結(jié)構(gòu)4.40（0.60）0.80煤層井徑擴大率25.66%.TS-674施工曲線，沁水盆地南部向北傾斜的斜坡上。煤層深度588.80-595.60，煤層厚度6.80m，煤層井徑擴大率9.26%.典型施工曲線中聯(lián)煤層氣晉城分公司7TS-674施工曲線，沁水8中聯(lián)煤層氣晉城分公司82、多裂縫的影響

非平面裂縫幾何形狀如多條裂縫、T型縫和轉(zhuǎn)向縫取決于井筒在地應(yīng)力場中的方向。當井筒方向與最大水平應(yīng)力方向的夾角為0°～50°時，將在井筒產(chǎn)生多條裂縫；當夾角為50°～70°時，在井筒產(chǎn)生單條裂縫，然后由于轉(zhuǎn)向產(chǎn)生相互靠近的多條裂縫；當夾角為70°～90°時，產(chǎn)生T型裂縫。

井斜的影響研究表明，水平最大和最小主應(yīng)力比值大于1.5時，在中間應(yīng)力方向產(chǎn)生1條平面裂縫；而當比值由1.5降至1.0時，隨著比值的降低產(chǎn)生逐漸增多的裂縫分支和多條裂縫，如圖3所示.對于斜度較大的井壓裂時，即當井斜方向和最大主應(yīng)力方向斜交時，由于射孔孔眼較多，在垂直于井斜的平面上地應(yīng)力大小和方向都相同，每個孔眼所在的位置都有裂縫產(chǎn)生的可能，此時往往會產(chǎn)生平行的多條裂縫如圖4所示。

地應(yīng)力的影響2.1多裂縫產(chǎn)生的原因中聯(lián)煤層氣晉城分公司82、多裂縫的影響井斜的影響研究9中聯(lián)煤層氣晉城分公司92、多裂縫的影響射孔相位角的影響當水平地應(yīng)力差別比較大時，螺旋射孔可能造成多個方位的裂縫開啟。實踐證明，隨著相位角的減小，多裂縫的條數(shù)呈增加的趨勢。中聯(lián)煤層氣晉城分公司92、多裂縫的影響射孔相位角的影響10中聯(lián)煤層氣晉城分公司102、多裂縫的影響射孔高度對裂縫條數(shù)的影響

射孔段的長度必須足夠短，由于射孔孔眼的溝通作用與作為起裂點的作用，增加了射孔孔眼的數(shù)量，無疑增加了多裂縫形成的幾率，對天然裂縫發(fā)育煤層壓裂是不利的。而縮短射孔段的長度后，有可能避開天然裂縫發(fā)育的多發(fā)層段，尤其是低角度裂縫發(fā)育的層段，讓裂縫在射孔段以外的地方自由延伸，一般來說，此時裂縫裂縫的延伸只有一個優(yōu)勢方向，因此減少了水力裂縫形成多裂縫的趨勢

射孔段的長度必須保證在射孔段上有足夠的射孔孔眼來保證較低的射孔摩擦阻力，這要求有一定的射孔孔眼數(shù)量來參與流動。中聯(lián)煤層氣晉城分公司102、多裂縫的影響射孔高度對裂縫條數(shù)的11中聯(lián)煤層氣晉城分公司112、多裂縫的影響2.2多裂縫產(chǎn)生影響1、產(chǎn)生裂縫彎曲；遠離井筒處裂縫轉(zhuǎn)向角度較大。2、產(chǎn)生同方位的多裂縫后，裂縫狹窄，不利于提高砂比與加砂量，嚴重時導致加砂施工失敗。3、多條裂縫同時延伸時，每條裂縫延伸距離均達不到理想效果，從而影響壓裂改造的效果。4、多條裂縫相互爭奪裂縫寬度，所以凈壓力更高。5、由于凈壓力的增加，壓裂裂縫不那么容易控制。中聯(lián)煤層氣晉城分公司112、多裂縫的影響2.2多裂縫產(chǎn)生影12中聯(lián)煤層氣晉城分公司12單一裂縫和3條裂縫（數(shù)量隨時間的增加而增加）凈壓力曲線圖不管多裂縫重疊形態(tài)如何，將裂縫的復(fù)雜延伸形態(tài)看作是等效多裂縫的同時延伸。該模型的計算以理想三維單裂縫的計算為基礎(chǔ)。等效多裂縫通常有三個重要的參數(shù)：Mυ：多裂縫數(shù)量；Mι：參與濾失的多裂縫數(shù)量；MΟ：參與競爭寬度的多裂縫條數(shù)。假設(shè)三個參數(shù)Mυ=Mι=MΟ，單一裂縫的模擬裂縫凈壓、半徑、寬度分別是σn、R、Δ，則多個裂縫凈壓、半徑、寬度的變化規(guī)律如下：

σnM=σnM2/3RM=RM-2/9

ΔM=ΔM-5/92、多裂縫的影響中聯(lián)煤層氣晉城分公司12單一裂縫和3條裂縫（數(shù)量隨時間13中聯(lián)煤層氣晉城分公司133、彎曲、扭曲裂縫的影響當裂縫起裂方位與裂縫延伸方位不一致時，裂縫在延伸的中就比較復(fù)雜，如出現(xiàn)裂縫轉(zhuǎn)向和扭曲。轉(zhuǎn)向裂縫又叫S型裂縫和重定向裂縫，一般是從井筒起裂出來后延伸一段距離再轉(zhuǎn)向另一個平面方向延伸。產(chǎn)生彎曲、扭曲裂縫的原因1、斜井容易產(chǎn)生裂縫彎曲；2、小角度相位射孔容易產(chǎn)生裂縫彎曲；3、近井筒附近天然煤層天然發(fā)育，容易引起裂縫彎曲；

裂縫彎曲、扭曲在近井筒地帶產(chǎn)生了額外的流體流動阻力，使得縫寬變窄，影響高濃度支撐劑的進入。彎曲、扭轉(zhuǎn)裂縫的影響中聯(lián)煤層氣晉城分公司133、彎曲、扭曲裂縫的影響當裂14中聯(lián)煤層氣晉城分公司144、煤粉的影響

煤巖是易破碎的，在壓裂施工中由于壓裂液的水力沖蝕作用及與煤巖表面的剪切與磨損作用，煤巖破碎產(chǎn)生大量的煤粉及大小不一的煤碎屑，由于比重較輕，多在壓裂液的沖刷作用下，聚集起來阻塞壓裂裂縫的前緣，使得裂縫內(nèi)壓力瞬間增加迫使裂縫“改道”。同時裂縫堵塞可使裂縫靜壓力（或地面泵壓）增加。1、煤粉及煤碎屑會堵塞裂縫，并聚集起來阻擋壓裂液前緣，改變裂縫的延伸方向；2、形成彎曲裂縫；3、形成多裂縫網(wǎng)絡(luò)；4、井眼附近孔隙壓力上升；5、井眼失穩(wěn)或射孔產(chǎn)生碎屑，煤碎屑會阻礙裂縫的產(chǎn)生。原因?qū)е旅簩訅毫Ω叻治鲋新?lián)煤層氣晉城分公司144、煤粉的影響煤巖是易破碎的15中聯(lián)煤層氣晉城分公司154、煤粉的影響中聯(lián)煤層氣晉城分公司154、煤粉的影響16中聯(lián)煤層氣晉城分公司16

煤層井徑擴大率過大，固井水泥環(huán)就比較厚，影響射孔質(zhì)量，造成有效孔眼少，或者形成的孔眼孔徑較小，孔眼毛刺多，從而產(chǎn)生的孔眼摩阻較大。SX017-215#煤層第一次施工曲線SX017-215#煤層補射后第二次施工曲線5、煤層井徑擴大率的影響中聯(lián)煤層氣晉城分公司16煤層井徑擴大率過大，固井水泥17中聯(lián)煤層氣晉城分公司175、煤層井徑擴大率的影響式中：Ppf：炮眼摩阻，10-1MPa；Q:注入排量，m3/min；：壓裂液密度，kg/m3；：有效射孔炮眼數(shù)量；：炮眼平均直徑；

從左式可以看出，在注入排量和壓裂液密度不變的條件下，有效射孔炮眼數(shù)量越多，炮眼摩阻越小，炮眼平均直徑越大，炮眼摩阻也將越小。孔徑的大小不但會影響支撐劑的尺寸和濃度，只有孔徑足夠大，以避免支撐劑在通過孔眼時發(fā)生橋堵?？讖降拇笮《視斐煽籽勰ψ璐?，施工凈壓力（泵注壓力）大，從而對壓裂施工操作控制帶來困難。

中聯(lián)煤層氣晉城分公司175、煤層井徑擴大率的影響從左式18中聯(lián)煤層氣晉城分公司186、固井質(zhì)量的影響鉆井過程中，鉆遇煤層時，鉆井液的入侵；固井過程中，水泥漿的入侵，均會對煤層造成污染。從而對近井地帶煤層的物性造成傷害。從而對壓裂施工帶來困難。當rw/rc=1時，S值為零，說明是完善的；S=Inrw/rc當rw/rc>1時，S值為正，說明是不完善的；當rw/rc<1時，S值為負，說明是超完善的。S:表皮系數(shù)，由于鉆井、固井作業(yè)，使井底附近地層滲透率變差或變好，從而引起附加流動阻力的效應(yīng)。rw：完井半徑；rc：井的折算半徑。煤層污染的影響當rw/rc=1時，S值為零，說明是完善的；S=Inrw/rc當rw/rc>1時，S值為正，說明是不完善的；當rw/rc<1時，S值為負，說明是超完善的。S:表皮系數(shù)，由于鉆井、固井作業(yè)，使井底附近地層滲透率變差或變好，從而引起附加流動阻力的效應(yīng)。rw：完井半徑；rc：井的折算半徑。中聯(lián)煤層氣晉城分公司186、固井質(zhì)量的影響鉆井過程中19中聯(lián)煤層氣晉城分公司19井口焊接質(zhì)量的影響井口環(huán)形鋼板焊接質(zhì)量不合格，在壓裂施工時，在常壓條件下，井身套管就會發(fā)生上移或者跳動；高壓條件下，甚至會發(fā)生井噴。導致壓裂施工無法繼續(xù)進行。TS-416井環(huán)形鋼板焊接質(zhì)量不合格導致施工失敗TS-655井環(huán)形鋼板焊接質(zhì)量不合格導致施工失敗6、固井質(zhì)量的影響中聯(lián)煤層氣晉城分公司19井口焊接質(zhì)量的影響井口環(huán)形鋼板207、結(jié)論及建議中聯(lián)煤層氣晉城分公司20（1）、煤層天然裂隙比較發(fā)育，近井筒附近的天然裂隙會造成煤層壓裂施工壓力的瞬間劇烈變化，從而會引起裂縫寬度的快速變化，容易產(chǎn)生砂堵現(xiàn)象，對壓裂施工操作帶來很大的難度。對于該類煤層氣井建議通過觀察施工壓力的變化，及時通過調(diào)整排量來減小施工壓力的劇烈變化。（2）、多裂縫、彎曲裂縫和裂縫扭曲會造成裂縫狹窄，裂縫長度不夠，裂縫與流體接觸面積增大，流體流動阻力增大，施工壓力高，不利于提高砂比和加砂量，嚴重時會造成加砂施工失敗。前置液加入砂體段塞技術(shù)，一方面，能夠堵塞微裂縫，有利于形成主裂縫，另一方面，砂子在水流的作用下，能夠?qū)澢?、扭曲裂縫起到水力切割，打磨的作用，降低不平整壓裂縫面的水力流通摩阻。另外，對于水平地應(yīng)力相差較大的煤層，定向射孔也能夠減小裂縫彎曲和扭曲的程度，降低它們所引起的摩阻增加量；另外，為了連接那些同時從每個射孔孔眼處起始和扭曲的多條裂縫，在壓裂裂縫起始期間里建議使用高的排量和高的壓裂液粘度。7、結(jié)論及建議中聯(lián)煤層氣晉城分公司20（1）、煤層天然裂隙比21中聯(lián)煤層氣晉城分公司21（3）、煤巖是易破碎的，在壓裂施工中由于壓裂液的水力沖蝕作用及與煤巖表面的剪切與磨損作用，煤巖破碎產(chǎn)生大量的煤粉及大小不一的煤碎屑，這些煤粉和碎屑容易聚集起來阻塞壓裂裂縫的前緣，導致施工壓力過高。建議在前置液造縫初期，將分選性較好的短切活性纖維就泵入地層，施工后在地層水的作用下纖維會形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，把煤粉阻止在裂縫之外，保證裂縫的導流能力。（4）、煤層井徑擴大率過大，固井水泥環(huán)就比較厚，影響射孔質(zhì)量，造成有效孔眼少，或者形成的孔眼孔徑較小，孔眼毛刺多，從而產(chǎn)生的孔眼摩阻較大，導致施工壓力過高，或者加砂困難。建議對于煤層井徑擴大率較大的井使用大孔徑深穿透射孔彈。7、結(jié)論及建議中聯(lián)煤層氣晉城分公司21（3）、煤巖是易破碎的，在壓裂施工中222011.11.25煤層氣井壓裂施工分析及建議匯報人：高占勝2011.11.25煤層氣井壓裂施工匯報人：高占勝23中聯(lián)煤層氣晉城分公司1煤層特征和影響多裂縫的影響彎曲裂縫的影響煤粉的影響煤層井徑擴大率的影響固井質(zhì)量的影響結(jié)論及建議內(nèi)容：2513467中聯(lián)煤層氣晉城分公司1煤層特征和影響內(nèi)容：251346724中聯(lián)煤層氣晉城分公司21、煤層結(jié)構(gòu)特征和影響1.1煤巖的孔隙特征

煤是一種復(fù)雜的多孔介質(zhì)，煤中孔隙是指媒體未被固體物（有機物和礦物質(zhì))填充的空間，是煤的結(jié)構(gòu)要素之一。煤的孔隙性質(zhì)包括空隙大小、形態(tài)、連通性、孔容、比表面積等）是研究煤層氣賦存狀態(tài)、煤中氣體（主要是甲烷）的吸附/解析性質(zhì)及其在煤層中運移的基礎(chǔ)。煤層是一種雙孔隙的儲層。它除含有基質(zhì)孔隙系統(tǒng)外，還含有割理裂隙網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。孔隙系統(tǒng)是煤層氣的吸附儲集結(jié)構(gòu)單元，而裂隙網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)往往是煤層氣主要的運移通道。煤層裂隙比較發(fā)育，按照肉眼的可見與否，將煤層裂隙分為外生裂隙和內(nèi)生裂隙；從宏觀和圍觀兩個層次上，又可將煤層裂隙劃分為宏觀裂隙和微觀裂隙兩大類。中聯(lián)煤層氣晉城分公司21、煤層結(jié)構(gòu)特征和影響1.1煤巖的孔25中聯(lián)煤層氣晉城分公司31、煤層結(jié)構(gòu)特征和影響中聯(lián)煤層氣晉城分公司31、煤層結(jié)構(gòu)特征和影響26中聯(lián)煤層氣晉城分公司41、煤層結(jié)構(gòu)特征和影響1.2、煤層天然裂縫對壓裂施工的影響

通常認為人工裂縫裂縫的延伸總是垂直于現(xiàn)今地應(yīng)力場的最小主應(yīng)力σ3方向展布。Neslon認為如果巖石中地應(yīng)力差值較?。?00磅/英寸2），壓裂縫方位主要受巖石力學非均質(zhì)性控制。當巖石中存在裂縫密度較大的開啟裂縫時，在水力壓裂過程中，壓裂液會壓開和支撐已經(jīng)存在的天然裂縫系統(tǒng)，無論巖石應(yīng)力狀態(tài)如何，都不會使巖石破裂。根據(jù)煤巖變形試驗、光彈模擬實驗和來自野外露頭區(qū)的證據(jù)，煤層人工壓裂縫受現(xiàn)今地應(yīng)力和天然裂縫制約。如果天然裂縫方位與現(xiàn)今地應(yīng)力σ1的夾角小于臨界角，人工裂縫沿天然裂縫擴展而不產(chǎn)生新縫；如果天然裂縫方位與現(xiàn)今地應(yīng)力的夾角大于臨界角，人工裂縫近似于垂直于現(xiàn)今地力的σ3方向擴展，但擴展部位與早期天然裂縫有關(guān)。σ1與早期裂縫夾角和抗剪切強度之間的關(guān)系如圖1和圖2所示。此外，天然裂縫發(fā)育的煤層在壓裂施工時容易發(fā)生砂堵，究其原因，一方面是壓裂液的濾失量過大，工作效率降低，另一方面是，天然裂縫容易引起施工壓力的瞬間大起大落，從而引起裂縫寬度的突變。

中聯(lián)煤層氣晉城分公司41、煤層結(jié)構(gòu)特征和影響1.2、煤層天然27中聯(lián)煤層氣晉城分公司51、煤層結(jié)構(gòu)特征和影響巖石的抗剪切強度隨早期破裂與受力方向夾角的變化圖中聯(lián)煤層氣晉城分公司51、煤層結(jié)構(gòu)特征和影響巖石的抗剪切強度28中聯(lián)煤層氣晉城分公司6天然裂縫網(wǎng)絡(luò)的模擬示意圖人工裂縫的模擬示意圖1、煤層結(jié)構(gòu)特征和影響中聯(lián)煤層氣晉城分公司6人工裂縫的1、煤層結(jié)構(gòu)特征和影響29典型施工曲線中聯(lián)煤層氣晉城分公司7TS-149施工曲線，沁水盆地南部向北傾斜的斜坡上。煤層深度765.60-771.40，煤層結(jié)構(gòu)4.40（0.60）0.80煤層井徑擴大率25.66%.TS-674施工曲線，沁水盆地南部向北傾斜的斜坡上。煤層深度588.80-595.60，煤層厚度6.80m，煤層井徑擴大率9.26%.典型施工曲線中聯(lián)煤層氣晉城分公司7TS-674施工曲線，沁水30中聯(lián)煤層氣晉城分公司82、多裂縫的影響

非平面裂縫幾何形狀如多條裂縫、T型縫和轉(zhuǎn)向縫取決于井筒在地應(yīng)力場中的方向。當井筒方向與最大水平應(yīng)力方向的夾角為0°～50°時，將在井筒產(chǎn)生多條裂縫；當夾角為50°～70°時，在井筒產(chǎn)生單條裂縫，然后由于轉(zhuǎn)向產(chǎn)生相互靠近的多條裂縫；當夾角為70°～90°時，產(chǎn)生T型裂縫。

井斜的影響研究表明，水平最大和最小主應(yīng)力比值大于1.5時，在中間應(yīng)力方向產(chǎn)生1條平面裂縫；而當比值由1.5降至1.0時，隨著比值的降低產(chǎn)生逐漸增多的裂縫分支和多條裂縫，如圖3所示.對于斜度較大的井壓裂時，即當井斜方向和最大主應(yīng)力方向斜交時，由于射孔孔眼較多，在垂直于井斜的平面上地應(yīng)力大小和方向都相同，每個孔眼所在的位置都有裂縫產(chǎn)生的可能，此時往往會產(chǎn)生平行的多條裂縫如圖4所示。

地應(yīng)力的影響2.1多裂縫產(chǎn)生的原因中聯(lián)煤層氣晉城分公司82、多裂縫的影響井斜的影響研究31中聯(lián)煤層氣晉城分公司92、多裂縫的影響射孔相位角的影響當水平地應(yīng)力差別比較大時，螺旋射孔可能造成多個方位的裂縫開啟。實踐證明，隨著相位角的減小，多裂縫的條數(shù)呈增加的趨勢。中聯(lián)煤層氣晉城分公司92、多裂縫的影響射孔相位角的影響32中聯(lián)煤層氣晉城分公司102、多裂縫的影響射孔高度對裂縫條數(shù)的影響

射孔段的長度必須足夠短，由于射孔孔眼的溝通作用與作為起裂點的作用，增加了射孔孔眼的數(shù)量，無疑增加了多裂縫形成的幾率，對天然裂縫發(fā)育煤層壓裂是不利的。而縮短射孔段的長度后，有可能避開天然裂縫發(fā)育的多發(fā)層段，尤其是低角度裂縫發(fā)育的層段，讓裂縫在射孔段以外的地方自由延伸，一般來說，此時裂縫裂縫的延伸只有一個優(yōu)勢方向，因此減少了水力裂縫形成多裂縫的趨勢

射孔段的長度必須保證在射孔段上有足夠的射孔孔眼來保證較低的射孔摩擦阻力，這要求有一定的射孔孔眼數(shù)量來參與流動。中聯(lián)煤層氣晉城分公司102、多裂縫的影響射孔高度對裂縫條數(shù)的33中聯(lián)煤層氣晉城分公司112、多裂縫的影響2.2多裂縫產(chǎn)生影響1、產(chǎn)生裂縫彎曲；遠離井筒處裂縫轉(zhuǎn)向角度較大。2、產(chǎn)生同方位的多裂縫后，裂縫狹窄，不利于提高砂比與加砂量，嚴重時導致加砂施工失敗。3、多條裂縫同時延伸時，每條裂縫延伸距離均達不到理想效果，從而影響壓裂改造的效果。4、多條裂縫相互爭奪裂縫寬度，所以凈壓力更高。5、由于凈壓力的增加，壓裂裂縫不那么容易控制。中聯(lián)煤層氣晉城分公司112、多裂縫的影響2.2多裂縫產(chǎn)生影34中聯(lián)煤層氣晉城分公司12單一裂縫和3條裂縫（數(shù)量隨時間的增加而增加）凈壓力曲線圖不管多裂縫重疊形態(tài)如何，將裂縫的復(fù)雜延伸形態(tài)看作是等效多裂縫的同時延伸。該模型的計算以理想三維單裂縫的計算為基礎(chǔ)。等效多裂縫通常有三個重要的參數(shù)：Mυ：多裂縫數(shù)量；Mι：參與濾失的多裂縫數(shù)量；MΟ：參與競爭寬度的多裂縫條數(shù)。假設(shè)三個參數(shù)Mυ=Mι=MΟ，單一裂縫的模擬裂縫凈壓、半徑、寬度分別是σn、R、Δ，則多個裂縫凈壓、半徑、寬度的變化規(guī)律如下：

σnM=σnM2/3RM=RM-2/9

ΔM=ΔM-5/92、多裂縫的影響中聯(lián)煤層氣晉城分公司12單一裂縫和3條裂縫（數(shù)量隨時間35中聯(lián)煤層氣晉城分公司133、彎曲、扭曲裂縫的影響當裂縫起裂方位與裂縫延伸方位不一致時，裂縫在延伸的中就比較復(fù)雜，如出現(xiàn)裂縫轉(zhuǎn)向和扭曲。轉(zhuǎn)向裂縫又叫S型裂縫和重定向裂縫，一般是從井筒起裂出來后延伸一段距離再轉(zhuǎn)向另一個平面方向延伸。產(chǎn)生彎曲、扭曲裂縫的原因1、斜井容易產(chǎn)生裂縫彎曲；2、小角度相位射孔容易產(chǎn)生裂縫彎曲；3、近井筒附近天然煤層天然發(fā)育，容易引起裂縫彎曲；

裂縫彎曲、扭曲在近井筒地帶產(chǎn)生了額外的流體流動阻力，使得縫寬變窄，影響高濃度支撐劑的進入。彎曲、扭轉(zhuǎn)裂縫的影響中聯(lián)煤層氣晉城分公司133、彎曲、扭曲裂縫的影響當裂36中聯(lián)煤層氣晉城分公司144、煤粉的影響

煤巖是易破碎的，在壓裂施工中由于壓裂液的水力沖蝕作用及與煤巖表面的剪切與磨損作用，煤巖破碎產(chǎn)生大量的煤粉及大小不一的煤碎屑，由于比重較輕，多在壓裂液的沖刷作用下，聚集起來阻塞壓裂裂縫的前緣，使得裂縫內(nèi)壓力瞬間增加迫使裂縫“改道”。同時裂縫堵塞可使裂縫靜壓力（或地面泵壓）增加。1、煤粉及煤碎屑會堵塞裂縫，并聚集起來阻擋壓裂液前緣，改變裂縫的延伸方向；2、形成彎曲裂縫；3、形成多裂縫網(wǎng)絡(luò)；4、井眼附近孔隙壓力上升；5、井眼失穩(wěn)或射孔產(chǎn)生碎屑，煤碎屑會阻礙裂縫的產(chǎn)生。原因?qū)е旅簩訅毫Ω叻治鲋新?lián)煤層氣晉城分公司144、煤粉的影響煤巖是易破碎的37中聯(lián)煤層氣晉城分公司154、煤粉的影響中聯(lián)煤層氣晉城分公司154、煤粉的影響38中聯(lián)煤層氣晉城分公司16

煤層井徑擴大率過大，固井水泥環(huán)就比較厚，影響射孔質(zhì)量，造成有效孔眼少，或者形成的孔眼孔徑較小，孔眼毛刺多，從而產(chǎn)生的孔眼摩阻較大。SX017-215#煤層第一次施工曲線SX017-215#煤層補射后第二次施工曲線5、煤層井徑擴大率的影響中聯(lián)煤層氣晉城分公司16煤層井徑擴大率過大，固井水泥39中聯(lián)煤層氣晉城分公司175、煤層井徑擴大率的影響式中：Ppf：炮眼摩阻，10-1MPa；Q:注入排量，m3/min；：壓裂液密度，kg/m3；：有效射孔炮眼數(shù)量；：炮眼平均直徑；

從左式可以看出，在注入排量和壓裂液密度不變的條件下，有效射孔炮眼數(shù)量越多，炮眼摩阻越小，炮眼平均直徑越大，炮眼摩阻也將越小。孔徑的大小不但會影響支撐劑的尺寸和濃度，只有孔徑足夠大，以避免支撐劑在通過孔眼時發(fā)生橋堵?？讖降拇笮《視斐煽籽勰ψ璐?，施工凈壓力（泵注壓力）大，從而對壓裂施工操作控制帶來困難。

中聯(lián)煤層氣晉城分公司175、煤層井徑擴大率的影響從左式40中聯(lián)煤層氣晉城分公司186、固井質(zhì)量的影響鉆井過程中，鉆遇煤層時，鉆井液的入侵；固井過程中，水泥漿的入侵，均會對煤層造成污染。從而對近井地帶煤層的物性造成傷害。從而對壓裂施工帶來困難。當rw/rc=1時，S值為零，說明是完善的；S=Inrw/rc當rw/rc>1時，S值為正，說明是不完善的；當rw/rc<1時，S值為負，說明是超完善的。S:表皮系數(shù)，由于鉆井、固井作業(yè)，使井底附近地層滲透率變差或變好，從而引起附加流動阻力的效應(yīng)。rw：完井半徑；rc：井的折算半徑。煤層污染的影響當rw/rc=1時，S