為實現(xiàn)煤層氣井的定量化排采管控,有效提高單井產(chǎn)氣量,以沁水盆地南部馬必東試驗區(qū)高階煤為研究對象,依據(jù)裂縫儲層飽和水單相滲流機理,分析了壓裂返排后各級裂隙對排水效果的影響,結(jié)合壓裂與排采數(shù)據(jù),探討了壓裂改造范圍內(nèi)的壓力傳播特征,將排水區(qū)域劃分為單相流彈性排水區(qū)與兩相流彈性排水區(qū),通過建立垂直裂縫線性流擬穩(wěn)態(tài)模型,確定了與試驗區(qū)地質(zhì)條件相符的排采控制原則。研究表明:在飽和水單相流階段,壓裂裂縫是水相主要滲流通道,為水相強流動區(qū),100μm級(滲透率1×10^-15～1. 2×10^-15m²)外生及微型裂隙對煤層應(yīng)力、壓力傳播及氣體解吸最為敏感,為水相弱流動區(qū),排采過程中應(yīng)同時考慮低壓力梯度造成的非線性滲流效應(yīng)與應(yīng)力敏感作用;排采模型顯示:在垂直裂縫擬穩(wěn)態(tài)滲流階段,儲層壓力分布呈拋物線型,近井區(qū)域產(chǎn)水量高于邊界區(qū)域,表現(xiàn)為更易發(fā)生解吸,單相水流期的滲流阻力主要由煤巖滲透率、排采時間、煤巖壓縮系數(shù)、裂縫尺寸、壓裂改造半徑、驅(qū)替壓力梯度、孔隙壓力等多種因素影響,為保證解吸氣的連續(xù)、高效產(chǎn)出,馬必東試驗區(qū)按照"快-慢-緩"的排采原則,... 

【文章來源】：煤炭學(xué)報. 2020,45(03)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

原始煤柱各級裂隙水測滲透率(趙莊礦某樣品，壓差9 MPa，圍壓11 MPa，注入速率30 m L/min)

根據(jù)以上實驗，筆者認為，壓裂裂縫為水相強流動區(qū)，壓力可在其中快速傳遞，外生裂隙為水相弱流動區(qū)，對解吸氣產(chǎn)出及應(yīng)力作用較為敏感。因此，外生微型裂隙和壓裂裂縫共同組成了煤層水的主要運移和產(chǎn)出通道，對煤層氣井的排水降壓至關(guān)重要(圖2)。2 排采過程中的壓力傳播特征

根據(jù)壓裂基礎(chǔ)理論，結(jié)合煤層壓裂地質(zhì)特征和現(xiàn)場裂縫監(jiān)測結(jié)果，筆者認為煤層壓裂裂縫形態(tài)為沿最大水平主應(yīng)力方向，以雙翼主縫為主，并伴隨有其它方向的裂縫網(wǎng)絡(luò)，為便于計算，本文僅考慮垂直壓裂單縫的情況，將壓裂裂縫改造區(qū)平面形態(tài)簡化為不規(guī)則橢圓(圖3)，裂縫模型由匯入壓裂縫尖端的徑向流、垂直主裂縫的煤層線性流和裂縫內(nèi)的線性流組成。壓裂過程中，可將改造區(qū)流動形態(tài)簡化為裂縫線性流與端部徑向流，通過監(jiān)測壓裂返排后改造區(qū)壓力升高情況，測算改造邊界，當壓裂返排至井口壓力為0時，平均儲層壓力可近似表示為

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3441114