煤層氣儲層敏感性實驗研究.pdf

1、隨著人類對能源需求的日益增長和常規(guī)油、氣資源的日益遞減，煤層氣因其埋藏淺和儲量大作為非常規(guī)氣藏越來越為人們所注目。為了減少在油氣開發(fā)與開采過程中各種因素對儲層的損害，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)對儲層敏感性方面做了大量的研究工作。我國煤層氣勘探起步較晚，相對常規(guī)油氣田，無論是勘探還是開發(fā)都存在一定的差距，就煤層氣儲層損害與保護(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)，使得煤層氣儲層更易隨外部應(yīng)力變化和外來流體侵入使其滲透性遭到損害。煤巖的機械性質(zhì)差，使得煤的井筒取芯和鉆取適合室內(nèi)實驗用的小巖心相當(dāng)困難，國內(nèi)煤層氣儲層敏感性研究大多采用一定粒度的煤粒壓制的模擬巖心，這顯然于煤層實際孔隙結(jié)構(gòu)相差甚遠(yuǎn)，而且敏感性室內(nèi)實驗內(nèi)容大多集中在應(yīng)力敏感性和鉆井液、壓裂液對煤層氣儲層的損害上，對其它敏感性研究鮮有報道。國外對煤層氣儲層敏感性的研究報道也較少，主要也是集中

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

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