《表5 目标煤层及其顶板岩石力学性质参数Tab.5 Mechanical properties of coal seam and roof rocks》

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《基于裂缝尖端应力强度因子的裂缝穿层行为分析》

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某煤层气水平井位于煤层顶板中，拟通过水力压裂的方式与下部煤层实施沟通，其工程模型如图11所示。水力压裂裂缝从煤层顶板起裂后能否沟通下部煤层，形成有效的产气通道，是技术成功的关键，因此需要判断水力压裂裂缝在煤层顶板和煤层界面处的穿层行为。煤层及其顶板的岩石力学参数见表5，利用研究成果，计算得到裂缝从煤层顶板（泥岩）向煤层中扩展时的相关参数如表6所示。从表中可以看出，当裂缝从煤层顶板向煤层中扩展时，λ=0.4834<1/2，χ=1.22>1。根据上述结论，当裂缝从顶板起裂后到达煤层顶板和煤层的界面处时，可沿原路径顺利穿层扩展，进入煤层，从而沟通水平井井筒与煤层，为煤层气进入井筒提供通道。