煤储层压裂液滤失动态模型研究

"韩金轩，杨兆中，王会来等．煤储层压裂液滤失计算模型［J］．煤炭学报，2014，39(S2):441－446．doi:10．13225/j．cnki．jccs．2013．1347" 本文主要探讨了煤储层压裂液滤失的计算模型，旨在理解煤储层中天然裂缝开启后滤失过程的动态特性。在煤储层的压裂作业中，压裂液的滤失是影响压裂效果的关键因素，它关系到裂缝的扩展、支撑剂的分布以及储层的污染程度。 首先，研究者将裂缝的动态渗透率纳入考虑，这表明裂缝在压裂过程中并非静态存在，其渗透性会随着压力变化而变化。动态渗透率的概念引入揭示了裂缝在开启和闭合过程中的动态行为，这种行为直接影响压裂液在裂缝中的滤失量。据模型拟合结果，裂缝渗透率的动态变化可能导致天然裂缝中的滤失量显著增加，甚至达到几十倍的增长。 其次，论文提到了煤储层裂缝-孔隙型双重介质的特性。在这样的介质中，裂缝和孔隙共同构成了储层的流体传输通道。由于弹性储容比的影响，当裂缝开启时，一部分压裂液可能会窜入基质，但这个过程的流量反而减少了。这一现象表明，裂缝和基质之间的相互作用对压裂液滤失有重要影响。 为了进一步验证建立的滤失模型的准确性，研究者进行了压裂酸化动态滤失实验。实验结果显示，模型的数值模拟曲线与实验数据曲线具有较好的一致性，证明了该模型能够有效地模拟煤储层天然裂缝随时间变化的滤失过程。 通过比较不同模型下的滤失量，如PKN（普氏裂缝网络）模型和CGD（复合裂缝网络）模型，该模型得出的动态滤失量大约是这些传统模型预测值的4.5倍。这表明，考虑裂缝动态渗透率和双重介质特性的新模型能更精确地描述实际工况下的滤失情况。 关键词：煤储层；压裂液滤失模型；双重介质；动态渗透率 该研究对于优化煤储层的压裂工艺，减少压裂液的滤失，提高压裂效果和经济效益具有重要的理论指导意义，并为后续的压裂设计和现场操作提供了科学依据。