煤粉产出对煤层气井压裂裂缝渗透率的影响

作者

张学彦刘世奇桑树勋杨延辉杨艳磊刘书培
单位

山西省煤炭地质144勘察院中国矿业大学低碳能源研究院中国矿业大学江苏省煤基CO2捕集与地质存储重点实验室中国矿业大学资源与地球科学学院煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室中国石油华北油田公司
摘要

为了合理控制煤层气井产出煤粉,以沁水盆地南部高阶煤为研究对象,通过不同有效应力和水注入速率下压裂裂缝渗透率的测定,探讨了煤粉运移对压裂裂缝渗透率的影响。结果表明,压裂裂缝渗透率随有效应力的增加先减小后增大;有效应力≤4 MPa时,随有效应力增大,煤粉淤堵加重,压裂裂缝渗透率迅速降低;有效应力>4 MPa时,煤由弹性形变转变为塑性形变,裂缝渗透率增大。铺单一粒径压裂砂的情况下,水注入速率≤20 mL/min时,水携带煤粉的能力较弱,煤粉淤堵严重,裂缝渗透率迅速降低;水注入速率>20 mL/min时,高速水流缓解了煤粉淤堵,渗透率降幅变缓。混合铺砂时,压裂砂打磨裂缝壁面,造成压裂裂缝渗透率升高。
关键词

高阶煤煤粉产出压裂裂缝渗透率沁水盆地南部煤层气
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目(41402135,41330638,41272154)；江苏省煤基CO2捕集与地质储存重点实验室(中国矿业大学)开放基金资助项目(2015A04)；国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2009CB219608)；
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