刘 忠，张继东，鲁秀芹，穆福元，张 聪，陈美瑾，邹雨时，赵 洋，钟小刚

(1.中国石油华北油田勘探开发研究院，河北 任丘 062552；2.中国石油勘探开发研究院，北京 100083；3.中国石油华北油田山西煤层气勘探开发分公司，山西 长治 046000；4.中国石油大学(北京)，北京 102249；5.中国石油大港油田勘探开发研究院，天津 300280)

0 引 言

我国煤层气资源储量丰富，具有巨大的开发潜力[1-3]。沁水盆地是我国最早进行煤层气勘探开发的试验区之一，勘探程度全国最高[4-5]。其中，郑庄区块北区构造处于沁水盆地东南，煤层埋深超过1 000 m，总体呈南高北低的构造特征，区内构造复杂，北东向断层发育，褶皱构造以背斜、向斜相间发育为主，局部发育鼻状构造。目前已经投产直井167口、水平井3口。以郑庄北部区块为例，经初次压裂后开采至今，单井产气效果显著降低，日产气量普遍低于500 m3。开展二次压裂沟通未有效动用区已经成为区块稳产上产的迫切需求。煤岩储层受层理、天然裂缝和割理影响，压裂裂缝扩展规律复杂。国内外众多学者通过物理模拟试验方法对煤岩压裂裂缝扩展规律进行了系统研究。BELL和JONES[6]的真三轴压裂模拟试验结果表明，煤岩中割理面的存在会使得水力裂缝的扩展路径发生偏转。ABASS等[7]发现，在高水平应力差条件下，容易形成沿垂直于水平最小主应力方向的单一水力裂缝。邓广哲等[8]和杜春志[9]系统研究了不同地质因素和工程因素对煤岩破裂压力和裂缝形态的影响。杨焦生等[10]通过研究了地应力及隔层性质对煤岩压裂裂缝穿层扩展行为的影响。……