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摘要
为了探究屯兰区块煤层气井的压裂特征，以太原西山屯兰区块2号煤层为研究对象，通过对采煤工作面揭露的XST-167、XST-168、XST-176和XST-177四口煤层气井进行地质编录、煤样宏观特征描述及CT（计算机断层扫描）分析，从多尺度研究煤层的压裂特征。结果表明，研究区煤层气井附近煤层主要分布斜交裂隙组成的“X”型压裂裂隙，在XST-177煤层气井附近有“T”型压裂裂隙。石英砂与压裂裂隙壁碰撞、摩擦产生煤粉，煤粉充填在裂隙内，对煤层气的产出有阻碍作用。通过对XST-168、XST-177两口煤层气井揭露的井筒进行对比，发现XST-177煤层气井的压裂效果更好，更有利于煤层气的产出。煤层气井附近的煤大多为碎裂煤、碎粒煤，水力压裂破坏了煤体的原生结构，使煤体硬度降低，裂隙显著增加。部分煤样可以观测到石英砂镶嵌其上，主要集中在煤的层理面上，说明石英砂被压进煤层后，主要沿水平缝向煤层内延伸，与此处的最大主应力方向保持一致。通过CT扫描技术，对受压裂影响的煤样（压裂煤）和未受压裂影响的煤样（正常煤）进行扫描，发现压裂煤T1、T2中裂隙宽度大于100 μm的裂隙分别占总裂隙体积的58.8％和48.5％，裂隙数量上分别为23407条和19679条，而正常煤T3中裂隙宽度大于100 μm的裂隙仅占总裂隙体积的1.7％，裂隙数量仅为3504条，T1、T2较T3的裂隙宽度变宽，裂隙数量变多，说明压裂作用使煤样裂隙宽度和数量明显增加，压裂煤内部的孔裂隙更发育。
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