近期，我校资源学院王生维教授团队在岩石力学领域著名期刊《Rock Mechanics and Rock Engineering》上发表题为《Geometry and Filling Features of Hydraulic Fractures in Coalbed Methane Reservoirs based on Subsurface Observations》的研究成果。该文通过在山西晋城矿区煤矿井下对采煤过程中揭露的煤层气井水力压裂裂缝进行原位观测，揭示了煤层气井压裂裂缝形态及充填特征。
近几年来，随着煤矿开采范围的不断延伸拓展，越来越多的煤矿区煤层气井在煤炭地下开采过程中被开挖揭露。矿井下开展压裂裂缝原位观测方法的优势在于可以肉眼直接观测储层裂缝形态及充填特征。该团队成员对山西沁水盆地煤层气开挖井压裂裂缝的观测，分析了煤层气井水力压裂裂缝的几何形态和充填特征，讨论了煤体结构对水力压裂裂缝的影响，并对比了矿井原位观测结果与微地震监测结果的差异。结果表明矿井原位测定的压裂裂缝长度和高度分别仅占微地震监测结果的27.5%和57.1%，即水力裂缝的支撑长度与微地震监测长度之间存在较大的差距。大部分压裂裂缝只发育在原生结构煤和碎裂煤中，碎粒煤和糜棱煤极少分布压裂裂缝。此外，垂直缝壁面粗糙不平，且广泛充填厘米级的破碎煤颗粒；而水平缝壁面则光滑平整，几乎不存在碎煤颗粒，但含有少量煤粉。研究结果可为评价水力压裂效果范围、优化目标层位和水力压裂工艺提供依据。
该研究得到了“十三五”国家科技重大专项（No. 2016ZX05067001-007等），山西省重大专项（No. 20181101013）以及云顶yd222线路检测中心中央高校基本科研业务费专项资金项目（No. CUGL180828）的资助。
论文信息：
Title: Geometry and Filling Features of Hydraulic Fractures in Coalbed Methane Reservoirs based on Subsurface Observations
Authors: Li Rui, Wang Shengwei, Lyu Shuaifeng, Lu Wei, Li Guofu, Wang Jiacheng
Source: Rock Mechanics and Rock Engineering
DOI: 10.1007/s00603-020-02046-x
Published online: 23 Jan, 2020
论文链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s00603-020-02046-x
