现今地应力场影响煤层渗透率、压裂缝形态以及煤层气井的部署和施工,在煤层气勘探开发中具有至关重要的作用。我国滇东北新庄地区煤层结构简单稳定,煤层气含量较丰富,但目前该地区研究程度较低,实测地应力数据少,对压裂工艺以及煤层气高效开发不能提供充足的数据支持。为查明研究区煤层现今地应力分布,在现有实测地应力与岩石力学参数基础上,选取区内最具开发潜力的上二叠统龙潭组C5煤层作为研究对象,利用三维有限元数值模拟的方法预测研究区现今地应力分布特征。结果表明:研究区以埋深650 m为界,以浅为走滑应力状态,以深主要表现为走滑-正断型应力状态。研究区C5煤层最大水平主应力为13.0～37.5 MPa;最小水平主应力为9.0～33.0 MPa,整个区内的高应力集中在东北部,低应力区主要出现在南部边缘。煤层地应力受构造作用、煤岩类型及埋藏深度等影响,断层带附近的应力值相对较小,且水平应力差值明显大于其它区域,越靠近向斜核部应力值越大,水平应力差值也越大。研究成果期望可以为新庄地区煤层气勘探开发提供新的地质参考。

中国石油集团廊坊科学技术研究院项目“川南-滇东地区煤层(系)气成藏条件及富集规律研究(RIPED,CN-LF-2020-JS-44)”；国家自然科学基金项目“多煤层煤层气产层优化组合的地质控制(41772155)”；

1 地质背景
2 地应力特征
2.1 研究现状与研究方法
2.2 结果与分析
3 地应力场的数值模拟
3.1 研究方法
3.2 几何模型的建立
3.3 地质模型的建立
3.4 力学模型的建立
3.5 计算模拟结果
4 地应力分布综合分析
4.1 水平主应力随埋深的变化规律预测
4.2 水平构造应力作用特征分析
4.3 水平主应力间的关系预测
5 结论

王胜宇,鞠玮,杨兆彪,黄沛铭,胡浩浩,钟宇.滇东北新庄地区煤层现今地应力分布预测与分析[J].中国煤炭地质,2021,33(08):1-8+16.