低溫氣體輔助煤層氣壓裂中的冷沖擊機(jī)理
本文關(guān)鍵詞:低溫氣體輔助煤層氣壓裂中的冷沖擊機(jī)理
更多相關(guān)文章: 煤層氣 液N CO水合物 冷沖擊 微裂縫 煤巖強(qiáng)度 煤礦
【摘要】:液N_2等氣體輔助煤層氣壓裂的常規(guī)機(jī)理已較為清楚,但其低溫特征對(duì)煤層物性的影響以及對(duì)壓裂效果的改善機(jī)理尚未引起重視,缺乏理論認(rèn)識(shí).歸納總結(jié)了低溫氣體對(duì)煤巖的冷沖擊作用機(jī)制,評(píng)價(jià)了地層水的結(jié)冰條件和低溫氣體的熱物性,通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬等手段驗(yàn)證和預(yù)測(cè)了液N_2對(duì)煤巖及近井煤層的冷沖擊效果,并進(jìn)行了冷沖擊機(jī)理應(yīng)用潛力分析.研究結(jié)果表明,煤層氣壓裂過(guò)程中注入N_2等低溫氣體對(duì)煤層進(jìn)行冷沖擊,可引起煤巖基質(zhì)收縮和地層水結(jié)冰膨脹,使煤巖產(chǎn)生大量微裂縫和力學(xué)強(qiáng)度降低(10%~30%),有利于實(shí)現(xiàn)冰晶暫堵和改善煤層氣壓裂效果.以沁水盆地樊莊區(qū)塊3#煤層為例,當(dāng)液N_2注入總量為30~120m~3時(shí),可在近井周圍3~5m內(nèi)形成低溫區(qū)(-20℃),煤層孔隙度將平均增大約1.5倍,滲透率增大4倍,還可造成煤巖的拉伸和擠壓破壞.利用低溫氣體的冷沖擊機(jī)理及其產(chǎn)生的冰晶暫堵可以作為改進(jìn)煤層氣和頁(yè)巖氣壓裂工藝的新方向.
【作者單位】: 中國(guó)石油大學(xué)石油工程學(xué)院;中石油華北油田分公司;
【關(guān)鍵詞】: 煤層氣 液N CO水合物 冷沖擊 微裂縫 煤巖強(qiáng)度 煤礦
【基金】:國(guó)家科技重大專項(xiàng)項(xiàng)目(No.2009ZX05062-012-011) 中石油2011校企合作研究基金項(xiàng)目(No.2011-HB-X308) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(Nos.13CX02052A,15CX05036A)
【分類號(hào)】:TE377
【正文快照】: 水力壓裂是煤層氣增產(chǎn)的主要措施.目前常用的活性水壓裂存在壓裂液濾失嚴(yán)重、返排率低、壓裂裂縫短而復(fù)雜等問(wèn)題(孫贊東等,2011),采用新型壓裂液和有效暫堵技術(shù)是改善壓裂效果的關(guān)鍵.利用液N2、液態(tài)CO2壓裂或輔助壓裂煤層氣,具有增能助排、降濾失、對(duì)地層傷害小等優(yōu)點(diǎn)(才博等,
【相似文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1132404
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