鄂尔多斯盆地柳林地区煤储层地应力场特征及其对裂隙的控制作用

为系统研究柳林地区煤储层地应力场展布及其对裂隙的控制作用，分析不同埋深煤层与地应力的关系，采用水力致裂法获取了地应力资料。通过统计分析，建立了主采煤层地应力与煤层埋藏深度之间的相关关系模型，分析了露头节理、煤层割理与现今地应力方向的耦合关系。研究表明：柳林地区最大水平主应力σmax为7.33～30.83MPa，平均19.41MPa，最小水平主应力σmin为6.50～24.00MPa，平均13.12MPa，主应力随埋深增大而线性增高。在埋深400～700m，垂直应力σv≈σmax≈σmin，地层呈现准静水压力场特点；在700～850m，σmax＞σv＞σmin，为大地动力场型，水平方向主应力占主导地位；在850~1100m，σv＞σmax＞σmin，为大地静力场型，仍未进入明显压缩带。水力压裂地应力检测表明现今主应力方向与煤层裂隙方向相近，以NNE向为主，地应力方向在割理形成后未发生明显改变。