煤層氣儲(chǔ)層敏感性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著人類對(duì)能源需求的日益增長(zhǎng)和常規(guī)油、氣資源的日益遞減，煤層氣因其埋藏淺和儲(chǔ)量大作為非常規(guī)氣藏越來(lái)越為人們所注目。為了減少在油氣開(kāi)發(fā)與開(kāi)采過(guò)程中各種因素對(duì)儲(chǔ)層的損害，前人在應(yīng)力敏感、速敏、水敏、酸敏、堿敏以及各種化學(xué)物質(zhì)對(duì)儲(chǔ)層敏感性方面做了大量的研究工作。我國(guó)煤層氣勘探起步較晚，相對(duì)常規(guī)油氣田，無(wú)論是勘探還是開(kāi)發(fā)都存在一定的差距，就煤層氣儲(chǔ)層損害與保護(hù)這樣重要的研究領(lǐng)域，還基本上是一片空白。由于煤巖易脆易壓縮的物理性質(zhì)和復(fù)雜有機(jī)沉積物的

2、化學(xué)性質(zhì)以及特殊的基質(zhì)孔隙和割理組成的孔隙結(jié)構(gòu)，使得煤層氣儲(chǔ)層更易隨外部應(yīng)力變化和外來(lái)流體侵入使其滲透性遭到損害。煤巖的機(jī)械性質(zhì)差，使得煤的井筒取芯和鉆取適合室內(nèi)實(shí)驗(yàn)用的小巖心相當(dāng)困難，國(guó)內(nèi)煤層氣儲(chǔ)層敏感性研究大多采用一定粒度的煤粒壓制的模擬巖心，這顯然于煤層實(shí)際孔隙結(jié)構(gòu)相差甚遠(yuǎn)，而且敏感性室內(nèi)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大多集中在應(yīng)力敏感性和鉆井液、壓裂液對(duì)煤層氣儲(chǔ)層的損害上，對(duì)其它敏感性研究鮮有報(bào)道。國(guó)外對(duì)煤層氣儲(chǔ)層敏感性的研究報(bào)道也較少，主要也是集中

3、在對(duì)應(yīng)力敏感和壓裂液中聚合物敏感性方面。 我國(guó)煤層氣儲(chǔ)層大多低孔(φ＜10﹪)、低滲(K＜1×10-3μm2)、低壓(煤層一般埋深不深)，這使得鉆開(kāi)煤層氣儲(chǔ)層后需要壓裂后方能開(kāi)采。本次對(duì)煤層氣儲(chǔ)層敏感性研究，主要是為配制適合煤層氣儲(chǔ)層的低傷害泡沫壓裂液提供依據(jù)。實(shí)驗(yàn)采用了晉城無(wú)煙煤和韓城煙煤，鉆取了適合室內(nèi)實(shí)驗(yàn)用小巖心。由于煤層氣儲(chǔ)層敏感性實(shí)驗(yàn)?zāi)壳斑€未有一個(gè)統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，考慮到煤層氣儲(chǔ)層的特殊性，本次研究在常規(guī)油氣儲(chǔ)

4、集層成熟的敏感性流動(dòng)實(shí)驗(yàn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，提出了適合煤層氣儲(chǔ)層應(yīng)力敏感、速敏、水敏和水鎖實(shí)驗(yàn)的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)方法，較為系統(tǒng)地研究了煤層氣儲(chǔ)層的應(yīng)力敏感性、速度敏感性、水敏感性和對(duì)工作液的敏感性，對(duì)工作液敏感性的實(shí)驗(yàn)中研究了適合配制壓裂液的各種水質(zhì)(包括自來(lái)水、過(guò)濾河水、清澈河水、混濁河水)對(duì)煤層氣儲(chǔ)層的損害，同時(shí)，對(duì)壓裂液添加劑中各種可能含有的表面活性劑對(duì)煤層氣儲(chǔ)層的損害以及表面活性劑溶液在返排過(guò)程中可能造成的水鎖損害進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并且對(duì)各