[发明专利]一种用于煤层防突的地面井压裂靶点间距的确定方法

权利要求书

1.一种用于煤层防突的地面井压裂靶点间距的确定方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、将压裂防突范围的三维空间视为具有煤层厚度等高的柱体，计算出压裂液在平面上的防突面积；

根据施工的压裂液的设计液量、煤层吸水率、煤层厚度三个参数计算出压裂液在平面上的防突面积，计算公式如下：

防突面积=压裂液的设计液量÷煤层厚度÷煤层吸水率；

煤层吸水率与压裂时间、注入压力、煤岩润湿性、煤岩孔裂隙特征有关，利用流体压力传递模拟得出，其确定方法如下：

S1.1、将目标煤层防突区获取的天然保湿煤心固定在岩心流动设备的夹持器内，出口端关闭，并施加等同于煤层埋深的有效应力；

S1.2、在入口端向煤心注入压裂液，实时监测出口端和入口端压力，待出口端与入口端的压力相当时停止注液；

S1.3、取出煤心，计算出注液后压裂液占煤心的体积比或者质量比，即为吸水率；

S2、将防突面积的形态设定为椭圆形，确定防突椭圆形的长轴方向和长短轴比；

防突椭圆形的长轴方向受到煤层内一类裂缝的控制，其确定方法如下：

S2.1、选取目标煤层已揭露的工作面进行天然裂缝测量，记录产状、规模、充填特征；

S2.2、选取记录的穿层未充填裂缝作为一类裂缝，通过统计并确定其优势方位，即防突椭圆形的长轴方向；

防突椭圆形的长短轴比受到二类裂缝和煤体结构的影响，二类裂缝为天然次级裂缝，计算公式如下：

防突椭圆形的长短轴比=导流能力长轴÷导流能力短轴×煤体结构指数；

其中，导流能力与裂缝开度三次方和裂缝数量成正比；

由上可得，防突椭圆形的长短轴比=单位长度内所有一类裂缝开度三次方之和÷单位长度内所有二类裂缝开度三次方之和×煤体结构指数；

煤体结构指数取值为0~1，其中，原生结构的煤体结构指数为1，碎裂煤的煤体结构指数为0.75，碎粒-糜棱煤的煤体结构指数为0.5；

S3、根据目标煤层防突区的区域总体形态和面积，以防突椭圆形的中心点为地面井的压裂靶点，按照椭圆形紧密排列方式部署井网。