為研究煤層氣開發(fā)過程中有效應(yīng)力增加對(duì)煤儲(chǔ)層孔滲各向異性的影響,采用不同方向的煤巖樣品對(duì)沁水盆地南部煤層氣儲(chǔ)層各向異性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,煤層氣儲(chǔ)層孔隙度和孔隙結(jié)構(gòu)具有明顯各向異性特征:面割理方向核磁共振曲線為雙峰型,以大孔、割理為主;端割理方向?yàn)閷挼讍畏逍?以中孔為主;垂直煤層理方向?yàn)閱畏逍?中、小孔發(fā)育。有效應(yīng)力加載至10 MPa后,3個(gè)方向核磁共振信號(hào)強(qiáng)度均降低,表明煤樣部分孔隙被壓縮、割理閉合。煤層氣儲(chǔ)層滲透率具有明顯各向異性特征:面割理方向滲透率達(dá)到垂直層理方向的9倍以上;隨有效應(yīng)力增加,儲(chǔ)層各向異性程度降低,但面割理方向與垂直層理方向滲透率異質(zhì)程度最強(qiáng)。煤層氣儲(chǔ)層應(yīng)力敏感性具有明顯各向異性特征:面割理方向應(yīng)力敏感性最強(qiáng),應(yīng)力敏感性系數(shù)和滲透率損害率均最大;垂直煤層理方向應(yīng)力敏感性最弱,應(yīng)力敏感性系數(shù)和滲透率損害率均最低。有效應(yīng)力卸載后,不同方向煤巖滲透率恢復(fù)率不同,面割理方向最高,達(dá)到55.3%,垂直煤層面方向恢復(fù)率最低,為40.2%。 

【文章來(lái)源】：煤礦安全. 2020,51(02)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

煤巖及柱狀煤巖樣品示意圖

表1數(shù)據(jù)表明，煤層氣儲(chǔ)層面割理方向滲透率最高，初始滲透率達(dá)到1.5×10-15m2；其次為端割理方向滲透率，初始滲透率為0.32×10-15m2，是面割理方向的1/5；垂直層理方向滲透率最小，初始滲透率僅為0.16×10-15m2，約為面割理方向的1/9。表明煤層氣儲(chǔ)層滲透率存在明顯的各向異性。這是因?yàn)�，面割理方向割理更為發(fā)育且連續(xù)性好；端割理方向割理發(fā)育程度次之；垂直層理方向暗煤內(nèi)割理不發(fā)育，形成低滲層，滲透率最低。有效應(yīng)力對(duì)不同方向煤樣滲透率比值影響如圖3。數(shù)據(jù)表明，在有效應(yīng)力增加過程中，面割理方向與垂直層理方向滲透率比值最大，分布在1.81～7.78之間，表明二者間非均質(zhì)性最強(qiáng)，端割理方向與垂直層理方向滲透率的比值最小，在0.62～1.64之間，表明二者間非均質(zhì)性最弱。說明有效應(yīng)力增加并未改變煤層氣儲(chǔ)層各向異性基本特征。

由圖3還可知，隨有效應(yīng)力增加，各方向上滲透率比值均降低，表明有效應(yīng)力越高，各向異性程度降低。其中，面割理方向滲透率與垂直層理面方向滲透率比值由7.78下降至1.81，下降幅度最大，表明2個(gè)方向滲透率間異質(zhì)程度最大。這主要是由于煤儲(chǔ)層承受的有效應(yīng)力增加后，面割理閉合程度最大，端割理閉合程度其次，垂直層理方向割理閉合程度最小，從而導(dǎo)致面割理方向滲透率大幅降低，端割理方向其次，垂直層理方向最小，降低了儲(chǔ)層滲透率各向異性程度。4.3 應(yīng)力敏感性各向異性評(píng)價(jià)

【參考文獻(xiàn)】：
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