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地应力对于油气资源的形成、运移及储集有至关重要的控制作用,准确掌握储层地应力的分布情况对于勘探开发有重要的知道意义。煤岩低杨氏模量、高泊松比的特点,使常规地应力预测手段无法直接应用。针对该问题,本文基于三轴压缩和凯撒实验,利用水力压裂和测井数据,建立了一套煤层地应力预测方法,并以郑庄研究区为例,进行了验证和相关分析。通过对阵列声波和常规测井数据进行的逐步回归分析,分别建立了以纵波时差、自然伽马、深侧向电阻率、密度和中子测井为自变量的砂岩和煤岩的横波时差测井预测模型,用实际值验证结果拟合度达到了0.816和0.723,新模型考虑到了矿物含量、含氢指数及压实作用的影响,为地应力预测工作提供了数据基础。通过实验,引入了形变系数,在假设煤岩的应力分布与其应变程度成线性关系前提下,对垂向应力的重新分布进行了修正,考虑到孔隙压力和构造对于地应力的影响,建立了郑庄地区砂泥岩和煤岩的地应力预测模型。形变系数能够解释相同地质背景下,不同岩性表现出不同应力的现象,并考虑到形变导致的应力消耗,能够更好地适用于煤岩的地应力预测。水力压裂数据的使用实现了对不同构造单元进行分区处理,便于对复杂构造带及同种地质背景下不同岩性地应力分布的预测。利用该方法对郑庄煤层气区块地应力特征进行了预测,发现煤岩与顶底板相比,存在明显的低弹性模量、高泊松比及低应力值;垂向地应力分布在10.61~22.38MPa之间,最小水平地应力分布在7.27~23.3MPa之间,最大水平地应力分布在9.08~29.12MPa之间。经计算将研究区分为了三个构造单元:①远离寺头断层的薄弱构造带,残余构造应力为3.62MPa,应力状态为σv>σH>σh,临界深度在650m左右;②临近寺头断层的较强构造带,残余构造应力为7.13MPa,应力状态为σH>σv≧σh,临界深度在800m左右;③寺头断层所在的强烈构造带,残余构造应力为10.35MPa,应力状态为σH>σh≧σv,临界深度在1150~1400m之间。基于计算结果,综合考虑地质和工程因素,认为较强构造带为开发最优区,薄弱构造带其次,强烈构造带最不利于煤层气的开采。