沁水柿庄煤层气井压裂增产关键因素：地质与工程解析

本文主要探讨了沁水盆地柿庄区块煤层气井压裂增产过程中的关键影响因素及其实践应用，针对该地区在开发过程中存在的低产低效问题，研究者通过对大量实际生产数据的深入分析，着重关注地质因素和工程因素对煤层气开采效率的显著影响。 地质因素是影响压裂增产效果的核心要素。首先，地应力在压裂过程中扮演重要角色。高地应力环境可能导致裂缝更容易延伸，但由于支撑作用增强，裂缝可能不易控制，这可能限制气体的流动。另一方面，水平主应力差决定了裂缝的延伸方向和形态，对于优化裂缝网络和提高渗透性至关重要。其次，煤体结构对压裂效果有直接影响。较差的煤体结构可能导致在压裂过程中煤粉的产生，这些煤粉会堵塞导流通道，阻碍气体的流动，从而降低压裂效果。 工程因素同样对压裂增产有重大影响。压裂液性能，包括其粘度、携砂能力和剪切特性，决定了压裂液能否有效穿透煤层并形成连续的裂缝。施工排量，即注入的液体总量，影响裂缝的打开程度和传播速度。前置液占比，即压裂前注入的处理液比例，有助于清除煤粉和改善井壁稳定性，对压裂的前期准备至关重要。井径扩大率则与井下空间的有效利用及压裂液的流动效率紧密相关。 针对柿庄区块的具体地质情况，研究者提出了优化措施，如采用2%KCl加清水的压裂液配方，实施阶梯排量注入策略，前置液量控制在180~240m³，以及优化射孔段和水力波及范围，这些都是为了最大限度地提高压裂的经济效益。通过在柿庄区块北部深部煤层气开发井中实践这些优化技术，实际操作取得了显著的增产效果。 该研究不仅对沁水盆地的煤层气开发具有指导意义，也为其他具有相似地质条件的地区提供了宝贵的参考。通过对地质和工程因素的深入理解，可以制定出更为精准的压裂策略，提高煤层气的开采效率和经济效益，从而推动整个行业的可持续发展。