【背景】钻井过程中煤储层原始地应力场在钻孔周围重新分布,在井壁出现应力集中,易导致煤层气井壁失稳。煤体结构综合反应了煤体的物质组成、结构面发育程度、煤体破碎程度,对煤体力学性质有着重要的影响。煤体结构最直接的表征方法是宏观描述,但宏观描述是对煤体结构的定性刻画,在实际应用中表现出较大的局限性。因此,实现煤体结构的定量表征显得尤为重要。
GSI是EHoke等依据岩体完整程度、表面粗糙程度、风化程度、裂缝发育情况等提出的强度量化方法,能够很好的刻画煤体结构,且煤体结构的GSI量化值能为Hoek-Brown强度准则提供力学参数。基于GSI的煤体结构定量表征图版如图1所示,煤体结构GSI量化值如图2所示(括号中为量化值)。

【来源】高向东,王延斌,张崇崇.钻井中煤体结构特征与井壁稳定性分析研究[J].煤炭科学技术,2016,44(5):95-99.