writer：吕闰生，金毅，刘高峰
keywords：能量耗散；消突；弹性能；煤储层；煤基块
source：期刊
Issue time：2019年
煤储层是一种三元孔隙结构和三相介质系统组成的弹性体，煤储层相比其它常规储层对应力的响应更加敏感。水力压裂前后煤储层弹性能发生聚集与耗散，能量耗散特性决定了消突能量失控方式及机制。本文根据煤岩表面学、热力学定律及中高煤阶煤全应力-应变物理模拟实验，提出了不同相态弹性能计算模型，探讨了压裂前后煤储层弹性能聚集与耗散特性，建立了中高煤阶煤储层水力压裂单位体积煤体消突能量计算模型，并界定压裂消突能量指标临界值。研究表明：煤基块弹性能是煤储层弹性能的主要组成部分，是破碎煤体的主要能量，煤基块弹性余能（Ec）是发动突出动力，煤体破碎后剩余弹能（?W）是抛出煤体的动力；压裂后区内煤储层弹性能减小，单位体积煤体弹性能和瓦斯膨胀能消突临界值为21.22MJ、0.79MJ，对应的瓦斯含量和瓦斯压力临界值为7.54m3/t和0.77MPa。