I、II類高煤階煤水力壓裂參數優(yōu)化及軟件開發(fā).pdf

1、水力壓裂是煤儲層增透的主要措施之一,煤中天然裂隙系統(tǒng)增加了壓裂裂縫形態(tài)的復雜性,以往主要是從單一實驗室條件或現場經驗方面進行研究,理論與實踐結合相對較少,造成理論指導實踐的局限性。
　　本文基于理論與實踐結合的思想,首先在實驗室應用RMT-150B伺服儀進行不同煤體結構、不同裂隙發(fā)育程度煤樣的應力-應變-滲透率測試,查明了它們之間的關系,驗證了I、II類煤直接水力壓裂的可行性及III、IV類煤的局限性。根據煤層氣開采的目的層不同,

2、由此確定出單一煤層和多煤層合層水力壓裂兩種壓裂工藝。基于水力壓裂原理結合煤巖本身特性,系統(tǒng)分析了單一煤層裂縫形態(tài)及壓裂效果影響因素,基于聲波時差測試與10倍放大鏡下統(tǒng)計裂隙面積,將原始狀態(tài)下煤層劃分為裂隙發(fā)育、較發(fā)育和不發(fā)育煤層。應用巖石力學斷裂理論判斷能否突破圍巖,結合裂縫破裂延伸規(guī)律,分別建立了不同裂隙發(fā)育程度、突破和未突破圍巖下的裂縫形態(tài)模型;以Carman-Kozeng方程為基礎,結合煤層氣井水力壓裂施工特點,建立了滲透率預測模

3、型。采用迭代方法對不同裂隙發(fā)育程度煤層分別進行了施工參數優(yōu)化。同理,分析多煤層合層壓裂影響因素,基于孔眼摩阻公式結合破裂壓力確定最佳投球數,建立了裂縫形態(tài)模型和滲透率預測模型并進行施工參數優(yōu)化。
　　最后,借助于c＃編程語言,并與Access數據庫連接,實現了集數據輸入、調用、預測、優(yōu)化為一體的水力壓裂優(yōu)化軟件。潘莊區(qū)塊和古交區(qū)塊優(yōu)化結果與現場實際結果對比表明軟件具有一定的可靠性,能針對不同情況做出較正確的判斷。
　　I、I