煤粉產出與煤儲層傷害
1樓：中地數媒
煤粉適量產出可疏通煤儲層孔隙-裂隙通道，提高儲層的滲透率，而煤粉大量產出則會給煤層氣開發帶來危害，導致煤儲層傷害和生產故障。眾多學者對煤層氣開發中煤粉產出的危害逐步達成共識，將煤粉產出傷害劃分為儲層傷害與生產傷害(即井下故障)兩大類。煤粉產出對儲層的傷害主要指煤粉的產出與遷移直接堵塞煤層天然裂縫系統或堵塞支撐劑充填層孔隙，降低滲流通道的導流能力，進而降低煤層滲透率，影響煤層氣的高效生產。
第五章煤粉產出物理模擬實驗結果也表明了煤粉產出對煤層滲透率的影響，王瑞軍等(2010)在實驗條件下研究了煤粉在儲層裂隙內的聚集會造成支撐劑充填層的導流能力大幅降低，傷害幅度高達。
煤粉產出與運移在煤層氣開發中會造成不同程度的儲層傷害，引起煤儲層滲透能力的降低，其中，引起煤儲層傷害的階段主要是煤儲層壓裂改造階段和煤層氣排採生產階段。以煤儲層壓裂工程為例(圖6-1),壓裂工程中前置液階段、攜砂液階段、頂替液階段的三段式儲層改造過程均會導致煤粉顆粒的產出，而粒度大小不。
一、形態特徵各異的煤粉顆粒會被推到煤儲層中，堵塞煤儲層中已有孔隙-裂隙通道，同時，煤粉會混入壓裂支撐劑，堵塞支撐劑的有效滲流空間，對壓裂效果造成一定傷害。
圖6-1 壓裂施工過程中煤粉、煤泥產出示意圖。
在煤層氣排採生產中，由於排水降壓強度的不同而導致的煤粉生成會對煤儲層產出傷害。從煤層氣排水採氣過程中可知，地層流體(地層水和煤層氣)在煤儲層內的運移既是煤粉產出的主要原因，也是煤粉遷移的動力載體。煤儲層產出的煤粉顆粒不僅會隨著流體遷移至近井地帶(圖6-2),而且，煤粉顆粒會造成裂隙孔喉(圖6-3)及煤儲層割理系統(圖6-4)的堵塞。
這是煤粉產出與運移引起儲層傷害的根本原因。
圖6-2 排採過程與煤粉產出示意圖。
圖6-3 煤粉產出與裂隙堵塞示意圖。
圖6-4 煤粉產出與儲層滲透性傷害示意圖。
壓裂增產規律分析
2樓：中地數媒
啟動壓力梯度對增產率的影響。
假設裂縫半長為供給半徑的一半，裂縫寬度為20mm，初始啟動壓力梯度為。在此條件下，對壓裂後裂縫影響半徑內等效壓力梯度變化與裂縫無因次導流能力的變形式，即無因次滲透率比 (裂縫滲透率與地層滲透率之比)的關係進行對比分析。計算結果繪於圖。
可以看到，等效壓力梯度的變化在無因次滲透率比較低時，對增產率的影響不大，但在高值區呈現出等效壓力梯度的變化幅度越大增產率增大越明顯的效應，反映出低滲透儲層汙染對產能的影響很大，對其進行壓裂改造能獲得更大的效益。
圖 不同滲透率比時啟動壓力梯度與增產率的關係。
低滲透油藏滲流機理及應用。
裂縫半長對增產率的影響。
在保持其他引數不變的前提下，對裂縫半長的增產率貢獻進行對比計算，結果繪於圖。圖 反映出，考慮與不考慮啟動壓力梯度時，曲線的變化趨勢是一致的，但考慮啟動壓力梯度的增產率較大一些，這也較為符合現場實際情況。對於不同裂縫半長，是否考慮了啟動壓力，對應的增產率曲線的差異幅度是不同的，且隨著裂縫半長的增加，差異程度增大，從側面也反映出低滲透儲層中較長的壓裂造縫可較大範圍降低啟動壓力梯度對產能的不利影響。
結合現場實踐經驗和低滲儲層的特點認為，較大的裂縫半長比較大的裂縫寬度更易於實現。
圖 不同滲透率比時裂縫半長與增產率的關係。
裂縫寬度對增產率的影響。
裂縫寬度對增產率的影響在不同無因次滲透率比區間是不同的，在滲透率比低值區間(小於100)及高值區間 (>105)，兩者的差距不大，反映了裂縫導流能力並不是越大越好，而是存在乙個工程和經濟的最優值。在中值區間，隨著裂縫寬度的增大，其對增產率的貢獻也隨之增大 (圖 )。但從低滲儲層特點來看，增大裂縫寬度的潛力小於裂縫半長的增大，因此現場施工應著眼於增大裂縫半長的研究。
圖 不同滲透率比時裂縫寬度與增產率的關係。
w—裂縫寬度。
壓裂改造對錶皮因子的改善程度。
從圖 可以看到，低滲透儲層壓裂對汙染地層表皮因子的改善幅度非常大，隨著裂縫導流能力的增強，改善幅度加大，但到達一定值後，曲線變緩，表明裂縫導流能力對汙染的改善也存在最優值，超過此最優值，盲目增大裂縫導流能力是無益的。
圖 不同滲透率比時表皮因子的改善程度。
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