松軟煤層支撐裂縫導(dǎo)流能力影響因素研究

發(fā)布時(shí)間：2020-08-06 07:26

【摘要】：煤層氣作為一種清潔能源,在我國分布廣泛、儲量豐厚,近年來隨著國家對非常規(guī)油氣開采重視程度的增加,煤層氣開發(fā)也得到越來越多的關(guān)注。煤層氣由于其低滲的特點(diǎn)必須要經(jīng)過一定的增產(chǎn)措施才能實(shí)現(xiàn)開采,水力壓裂技術(shù)便是最常用的工藝之一。其中壓裂支撐裂縫導(dǎo)流能力是影響壓裂增產(chǎn)效果的重要因素,其物理意義是支撐裂縫的有效寬度和滲透率的乘積。松軟煤層相比常規(guī)油氣儲層,存在裂縫形態(tài)更復(fù)雜、支撐劑更易嵌入、煤粉更易產(chǎn)出等特點(diǎn)。由此導(dǎo)致裂縫導(dǎo)流能力的影響因素與影響規(guī)律也更為復(fù)雜。本文從調(diào)研煤層氣壓裂、支撐裂縫導(dǎo)流能力以及煤層壓裂裂縫評價(jià)的研究現(xiàn)狀入手,描述了目標(biāo)區(qū)塊煤巖物性參數(shù)、巖石力學(xué)性質(zhì)、微觀裂縫形態(tài)以及地應(yīng)力狀態(tài),改進(jìn)了導(dǎo)流能力實(shí)驗(yàn)方法,設(shè)計(jì)并實(shí)施了導(dǎo)流能力實(shí)驗(yàn)方案,探究了在不同支撐劑類型、不同支撐劑粒徑組合、不同煤粉含量以及不同裂縫形態(tài)情況對支撐裂縫導(dǎo)流能力變化特征。通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在支撐劑類型組合方面,最佳的支撐劑組合為石英砂、低密度陶粒的組合方式,兩者不同特性的結(jié)合可以在低閉合壓力以及高閉合壓力時(shí)提供有效導(dǎo)流;在支撐劑粒徑組合方面,最佳的粒徑組合為20/40目和30/50目的混合搭配,前者較粗的粒徑可以增大裂縫寬度,后者可以協(xié)助前者提高承壓能力;在考慮到縫網(wǎng)結(jié)構(gòu)不一時(shí)對導(dǎo)流能力產(chǎn)生的影響,最佳的裂縫形態(tài)為垂直裂縫與水平裂縫組合模式,該模式更有利于高導(dǎo)流能力的構(gòu)造與維持。當(dāng)閉合壓力較低時(shí),裂縫導(dǎo)流能力受充填層煤粉含量和縫網(wǎng)類型影響較大;當(dāng)閉合壓力較高時(shí),裂縫導(dǎo)流能力受支撐劑類型以及不同的支撐劑粒徑組合影響較大。閉合壓力對導(dǎo)流能力有著較大的影響,隨著閉合壓力增大,加劇了支撐劑嵌入以及破碎情況的發(fā)生,一定程度上減少了裂縫寬度,從而降低了支撐裂縫導(dǎo)流能力。
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TE377
【圖文】：