煤田地质与勘探

作者：常闯, 李松, 汤达祯, 冯鹏,

关键词：地应力, 测井, 葛氏模型, 侧压系数, 逆断层, 延川南,

地应力对煤储层渗透率的影响贯穿整个煤层气开采过程，进而影响煤层气的运移和产出效果。为了探讨煤层地应力的有效计算方法，以鄂尔多斯盆地东缘延川南区块为例，基于研究区主力煤层测井、试井资料，及煤岩泊松比、弹性模量、储层压力等参数计算结果，构建适用于该区煤储层地应力的计算模型，并对研究区地应力分布特征进行剖析。结果表明：(1)相比于组合弹簧模型，修改后的葛氏模型计算的煤层水平主应力平均相对误差更小，更适用于延川南区块地应力预测；(2)研究区2号煤层最小水平主应力( \sigma _\mathrmh )为9.23~29.36 MPa，平均16.87 MPa，最大水平主应力( \sigma _\mathrmH )为10.74~44.71 MPa，平均25.49 MPa，垂向主应力( \sigma _\mathrmv )为15.64~39.51 MPa，平均27.07 MPa；(3)平面上，研究区以西掌断裂带为分界线，煤储层地应力呈现西北高、东南低的特征；垂向上，随煤层埋深的增大，3个方向的应力及侧压系数均呈现递增的趋势，应力场状态也由正断型( \sigma _\mathrmv > \sigma _\mathrmH > \sigma _\mathrmh )逐渐向走滑型( \sigma _\mathrmH ≈ \sigma _\mathrmv > \sigma _\mathrmh )转变，且区内煤储层侧压系数及应力场状态的变化与小型逆断层的分布密切相关。修改后的葛氏模型预测精准度达92.15%，且可通过修改构造应力系数应用到其他区块，对研究区深部煤层气乃至对其他区块深部煤层气开发具有重要意义。

来源：2023年第5期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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