本文關鍵詞：基于多尺度傳質過程的煤巖儲層損害實驗評價

  更多相關文章： 煤層氣 多尺度傳質 活性水壓裂液 儲層損害 評價 微孔

【摘要】：煤層氣因其清潔、資源量巨大,而被看作我國21世紀的重要接替能源之一。煤層氣屬自生自儲式非常規(guī)天然氣,主要以吸附態(tài)賦存于煤巖基塊中,經歷解吸、擴散、滲流三個環(huán)節(jié)產出。這三個環(huán)節(jié)相互影響、相互制約。因此,壓裂液侵入后,對煤層氣多尺度傳質過程中解吸、擴散或滲流單一環(huán)節(jié)損害評價,遠遠不夠,且各過程評價指標不同、物理意義不統(tǒng)一,無法體現(xiàn)工作液侵入對整個傳質過程的影響。論文以沁水盆地太原組15號煤為研究對象,研究了壓裂液對煤層氣解吸、擴散、滲流單一傳質過程的影響,設計了模擬煤層氣產出的多尺度傳質過程損害評價實驗,并結合微觀分析手段分析了壓裂液影響煤層氣傳質過程的微觀機理。評價了壓裂液對煤層氣解吸、擴散、滲流單一傳質過程的損害。開展了活性水壓裂液作用前后的解吸率、擴散系數(shù)、滲透率變化實驗。活性水壓裂液對煤巖儲層的解吸率下降了10.23%,擴散系數(shù)減小了16.67%,低滲巖樣的氣、液相滲透率損害率分別為76.02%、35.84%,高滲巖樣的氣、液相滲透率損害率分別為70.73%、17.56%。設計了模擬煤層氣產出的多尺度傳質過程損害評價實驗。該實驗方法將煤層氣產出看作解吸—擴散與滲流的串聯(lián)過程,樣品罐內的吸附氣和原有的游離氣一起作為氣源,出口端恒為大氣壓,以模擬煤層氣井定井底流壓生產。通過對比活性水壓裂液作用粉狀巖樣(柱塞巖樣)前后的產出率,得到壓裂液作用解吸—擴散(滲流)過程后對煤巖儲層多尺度傳質能力的損害程度。壓裂液作用柱塞巖樣后對滲透率的損害率為52.2%,而產出率下降27.1%。表明單一傳質環(huán)節(jié)的煤巖儲層損害評價有一定局限性。揭示了壓裂液損害煤巖儲層微孔機理。采用掃描電鏡、氮氣吸附、紅外光譜、XPS分析等手段,對比分析活性水壓裂液作用前后煤巖的孔隙結構和表面特征,顯示活性水壓裂液作用后,孔隙與裂隙堵塞,滲流有效通道半徑減�。换钚运畨毫岩禾幚懋a生了更多的微孔,比表面積增加,解吸能力減弱�？紫侗诿嫖交钚运畨毫岩�,親水性增強：壓裂液侵入介孔和宏孔內不易返排。這些導致了煤層傳質能力的下降。
【關鍵詞】：煤層氣 多尺度傳質 活性水壓裂液 儲層損害 評價 微孔
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE357.12
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-21
• 1.1 研究目的及意義8-9
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀9-17
• 1.2.1 煤巖孔隙結構9
• 1.2.2 煤巖的表面性質9-10
• 1.2.3 對煤層氣傳質能力影響因素10-11
• 1.2.4 煤巖儲層中水的分布11-12
• 1.2.5 壓裂液對煤巖儲層損害12-13
• 1.2.6 煤巖儲層解吸—擴散能力損害實驗13-16
• 1.2.7 煤巖儲層滲流能力損害實驗16-17
• 1.3 科學問題17-18
• 1.4 研究內容18
• 1.5 完成的工作量及技術路線18-19
• 1.6 創(chuàng)新點19-21
• 第2章 煤層氣多尺度傳質過程描述21-30
• 2.1 沁水盆地太原組15號煤層概況21-23
• 2.1.1 15號煤層簡介22
• 2.1.2 煤巖儲層孔滲特征22-23
• 2.2 煤層氣多尺度傳質過程描述23-29
• 2.2.1 掃描電鏡分析23
• 2.2.2 壓汞分析和氮氣吸附實驗23-25
• 2.2.3 各傳質環(huán)節(jié)描述25-29
• 2.3 本章小結29-30
• 第3章 單一尺度過程能力損害實驗評價30-51
• 3.1 解吸-擴散過程損害評價30-33
• 3.2 基于穩(wěn)態(tài)法的滲流傳質過程損害實驗評價33-40
• 3.3 基于壓力脈沖法的滲流傳質過程損害實驗室評價40-49
• 3.4 本章小結49-51
• 第4章 多尺度傳質過程損害實驗評價51-71
• 4.1 模擬儲氣過程的傳質過程損害實驗評價51-56
• 4.1.1 實驗原理51-53
• 4.1.2 實驗設備與步驟53-55
• 4.1.3 實驗結果與討論55-56
• 4.2 模擬產氣過程的傳質過程損害實驗評價56-62
• 4.2.1 實驗設備及步驟56-57
• 4.2.2 實驗結果與討論57-62
• 4.3 壓裂液作用前后孔隙結構62-64
• 4.3.1 掃描電鏡實驗62
• 4.3.2 氮氣吸附實驗62-64
• 4.4 壓裂液作用前后表面特征64-70
• 4.4.1 紅外光譜實驗分析64-66
• 4.4.2 XPS分析66-70
• 4.5 本章小結70-71
• 第5章 結論及建議71-73
• 5.1 結論71-72
• 5.2 建議72-73
• 致謝73-74
• 參考文獻74-80
• 攻讀碩士學位期間的學術成果及科研情況80-81
• 附錄81-141

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 前10條

1 彭建亮,彭建新,錢春江,王新海;塔中11井儲層損害定量分析及增產預測[J];江漢石油學院學報;2004年S1期

2 周中鑒,劉玉忠,姜繼水;減緩近井儲層損害的聲波增產措施[J];國外油田工程;2005年10期

3 王江萍;;基于證據理論的信息融合儲層損害診斷技術研究[J];中國石油大學學報(自然科學版);2007年04期

4 張洪斌;白磊;徐健;;淺談井下作業(yè)施工中儲層損害分析及對策[J];內蒙古石油化工;2008年09期

5 劉巖;唐洪明;姚峰;時維才;;注水對沙20東儲層損害機理綜合研究[J];特種油氣藏;2009年01期

6 張益;;淺層透鏡狀巖性氣藏儲層損害機理研究[J];石油化工應用;2010年11期

7 鄭秀才;;港西油田儲層損害的潛在地質因素分析[J];長江大學學報(自然科學版);2011年05期

8 任茂;歐彪;廖忠會;游利君;蘭林;劉國發(fā);;川西低滲砂巖儲層損害評價技術研究[J];石油地質與工程;2013年02期

9 靳秀菊,姚合法,劉振興,劉紅磊,王淑玉;低滲致密砂巖氣田儲層損害評價及保護措施[J];現(xiàn)代地質;2002年04期

10 湯戰(zhàn)宏,張繼超,涂文利,譚河清,李衛(wèi)東,邵保林;孤東油田注入水對儲層損害研究[J];油氣地質與采收率;2003年S1期

中國碩士學位論文全文數(shù)據庫 前4條

1 馮琪惠;基于多尺度傳質過程的煤巖儲層損害實驗評價[D];西南石油大學;2016年

2 張莎;低滲透油田儲層損害評價及保護措施[D];西安科技大學;2014年

3 唐清明;川西須家河組氣藏儲層損害機理研究[D];西南石油大學;2012年

4 路萍;復雜地質條件下儲層損害機理與評價技術研究[D];長江大學;2013年

，

本文編號：625263