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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
不同类型孔缝约束下煤粉运移与沉降可视化分析
  • 69
  • 作者

    王博洋崔云飞王千丁延李耿潘武杰

  • 单位

    东北石油大学非常规油气研究院中国矿业大学资源与地球科学学院内蒙古工业大学资源与环境工程学院

  • 摘要
    以“煤粉”为主的固相颗粒产出问题贯穿整个煤层气开发过程,产生的储层伤害是导致产能衰减与生产成本增高重要诱因之一。当前差异流体作用与不同类型孔缝约束下煤粉悬浮、运移、沉降规律及机制尚不明确,制约了煤层气连续稳定排采和高效开发。基于此,本文以煤粉产出已显著影响气井产能的保德区块为研究对象,借助3D打印技术建立不同孔缝类型及其组合的毫米尺度模型样品,依托自主研发的评价煤粉运移、沉降的实验装置,揭示不同类型孔缝及其组合约束下差异流体作用对煤粉运移的影响机制。结果表明在相同流体作用条件下,煤粉运移由易到难依次为平行板状孔缝、圆柱形孔缝与细颈瓶孔缝;对于孔缝组合而言,圆柱形孔缝(入口端)+细颈瓶孔缝+平行板状孔缝(出口段)的组合比圆柱形孔缝(入口端)+平行板状孔缝+细颈瓶孔缝(出口段)的组合有更好的抵抗煤粉沉降导致储层物性变差的能力。孔径越大,煤粉利于运移产出而不利于沉降;NaHCO3溶液矿化度越高,水解产生的阴离子OH-使煤粉颗粒表面负电荷增加,能够缓解煤粉聚集效果,有利于煤粉产出。流体的力学作用与化学作用共同决定煤粉运移诱导煤储层伤害程度。研究结果有望为煤层气开发工程设计的优化、解决固相微粒产出问题提供实际依据。
  • 关键词

    煤粉3D打印运移储层伤害孔缝类型

  • 文章目录
    0引 言
    1 研究区地质背景
    2 模型建立与方法
    2.1 3D打印模型建立
    2.2 煤粉驱替实验
    3. 结果与讨论
    3.1不同流体作用下单类型孔缝组合模型响应特征
    3.2不同流体作用下多类型孔缝组合模型响应特征
    3.3不同形状孔缝及其组合约束下差异流体作用对煤粉运移的影响机制
    4 结论
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