韩城煤储层应力敏感性研究：孔隙度与渗透率的影响

"韩城地区煤储层孔渗应力敏感性及其差异" 在煤层气开采过程中，煤储层的孔隙度和渗透率对压力变化的响应，即应力敏感性，是一个关键因素，它直接影响煤层气的产量和采收率。这篇研究以韩城煤层气区块的3号、5号和11号煤层为研究对象，通过实验分析了不同围压条件下的煤心孔隙度和渗透率的变化，旨在揭示煤储层物性和应力之间的耦合关系，并建立相应的数学模型。 实验结果显示，随着围压的增加，煤心的孔隙度和渗透率均呈现下降趋势，这表明存在明显的应力伤害现象。其中，渗透率的应力伤害程度远高于孔隙度的应力伤害，意味着压力变化对煤层气体流动能力的影响更为显著。在实验范围内，11号煤层的孔渗应力敏感性最强，孔隙度应力伤害达到76.5%，渗透率应力伤害高达93.3%；而3号煤层的孔渗应力敏感性最弱，孔隙度应力伤害为38.5%，渗透率应力伤害为77.9%；5号煤层则介于两者之间，孔隙度应力伤害约为45%，渗透率应力伤害为83.9%。 造成不同煤层间孔渗应力敏感差异的主要原因是裂隙发育状况。裂隙的存在和分布对煤层的孔隙结构和渗透路径有直接影响，因此，裂隙密度大、连通性好的煤层更容易受到压力变化的影响，导致孔隙度和渗透率的显著降低。此外，研究还对比了幂函数模式和指数函数模式对实验数据的拟合效果，发现幂函数模式在获取测试围压范围内的孔渗内插值时更加准确，这为未来预测和模拟煤层气储层性能提供了更优的数学工具。 此研究的成果对于理解韩城地区煤层气储层的压力敏感特性，以及制定合理的开采策略具有重要意义。通过对不同煤层的特性进行深入研究，可以优化开发方案，减少由于应力敏感性导致的生产效率降低，从而提高煤层气的经济效益和资源利用率。