高向东，孙 昊，王延斌，倪小明，邓 泽

(1.东华理工大学 地球科学学院，江西 南昌 330013；2.核资源与环境国家重点实验室，江西 南昌 330013； 3.中国矿业大学(北京) 地球科学与测绘工程学院，北京 100083；4.河南理工大学 能源科学与工程学院，河南 焦作 454000； 5.中国石油勘探开发研究院 廊坊分院，河北 廊坊 065007)

0 引 言

地应力是煤储层压裂改造的关键控制因素，其组合特征控制着水力压裂缝的延伸和扩展特征，决定了压裂的造缝效果[1-2]。唐书恒等[3]基于煤岩力学参数，结合数值模拟方法，研究认为水力压裂的起裂压力的大小和方位与地应力密切相关。孟召平等[4]通过对压裂裂缝的监测数据揭示出裂缝的几何形态由主应力的相对大小决定。李树刚等[5]通过数值模拟的方法研究了不同主应力差下裂缝的延展规律，研究表明主应力差越小，裂缝发育越复杂，反之，裂缝形态则越单一。孙健等[6]通过对开发区块煤层气井的剖析，指出水平主应力差值影响压裂改造的规模，差值越大，压裂改造体积越小，单井产能较低。由此可见，地应力对水力压裂具有重要的控制作用。随着埋深的增加，地应力增大，且地应力状态存在临界转换深度[7-8]。这一特点，意味着在不同深度范围内压裂缝的自然扩展特征有所不同，需要根据生产实际需求匹配不同的压裂工艺。尽管不同的学者在不同的盆地证实了地应力临界转换深度的存在，但是研究深度相对较浅(大都小于1 200 m)[9-11]。深部煤储层压裂改造处于探索阶段，相关的施工设计多沿用浅部煤储层的技术参数，在一定程度上制约了深部煤层气开发。……