炭層ガス貯留層の圧裂効果をリアルタイムで評価することが困難であり、従来の反演モデルが多スケール裂縫ネットワーク閉鎖問題を十分に考慮していない問題に対し、停止時圧力低下曲線の屈折点に基づき、節理、天然裂縫、水力裂縫の段階的閉鎖過程を識別し、多段階裂縫閉鎖を核心とし、結合物質収支原理と圧力瞬時解析手法を組み合わせて、裂縫表面積、半長および複雑指数の反演式を導出し、炭質岩に適用可能な停止時圧力低下反演モデルを構築した。新疆フカンの破砕炭貯留層で検証したところ、モデルにより反演された裂縫半長は微小地震監視値より45.4％低く、この差異はモデルが持続的導流能力を持つ「湿式SRV（貯留層改造体積）」のみを識別し、導流に寄与しない裂縫を除外したため、結果がより工学的実態に適合しているためである。さらに沁水盆地の中浅層高位炭および鄂爾多斯深部炭質岩に適用した結果、三種の炭層の圧裂効果に顕著な差異を示した。浅層破砕炭の主裂缝表面積比は9.18％、次裂缝52.17％であり、裂缝網は短く複雑で、複雑指数は10.03；中浅層高位炭は主裂缝14.29％、次裂缝77.5％で、主裂缝を骨格とし延長が長く、複雑指数6.05；深部炭質岩は主裂缝22.08％、次裂缝77.92％で、通連した節理系はなく、裂缝網は長く単純で、複雑指数3.67である。比較分析の結果、炭体の完全性と地応力条件が裂缝ネットワークの発達模式を共同で支配し、破砕炭は炭体の破壊および流体損失が激しいため主裂缝の延伸を抑制し、原生構造炭および深部炭は損失が低く主裂缝が安定拡大できるが、深部炭は高垂直応力に制約され、分岐裂缝の形成が困難であり、裂缝網の複雑化が制限される。研究モデルは従来の限界を突破し、多段階裂缝閉鎖特性を正確に識別し、炭体構造による裂缝発達差異を区分し、炭層ガス圧裂効果の停止時圧力低下反演技術体系を改善し、炭層ガス貯留層の圧裂計画最適化と効果評価に理論的支援を提供する。

低位炭;高位炭;深部炭質岩;水力圧裂;圧裂パラメータ反演;多段階裂縫閉鎖