煤层气水力压裂负效应分析与改造优化策略
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更新于2024-09-04
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"高阶煤水力压裂负效应分析及改造方法优化"
本文主要探讨了在煤层气开采过程中,水力压裂技术所引发的负面效应及其优化策略。水力压裂作为一种常见的储层改造手段,对于提高煤层气直井的渗透率具有重要作用,但同时也会对煤层气的开发产生一定的副作用。通过对沁水盆地南部煤层气田的水力压裂实际操作研究,作者们识别出了三个主要的负面效应:增大煤岩应力、水锁伤害和激动煤粉源。
增大煤岩应力是指水力压裂过程中,压力导致煤层内部应力分布发生变化,可能引起煤层结构的破坏,降低其稳定性。水锁伤害是指注入的压裂液在孔隙中的滞留,阻碍气体流动,降低气井产能。激动煤粉源则指的是压裂过程中煤体破碎产生的煤粉可能堵塞裂缝,影响气流通道。
为了减轻这些负面影响,研究者提出了一种创新的储层改造方法,即在煤层的中下部软煤带进行造穴,并在煤层顶板附近进行水力压裂。这种方法包含以下几个关键步骤:
1. 造穴层位选择:考虑到煤层的不同特性,选择合适的层位进行造穴,以避免过度破坏煤层结构。
2. 造穴液优化:在造穴液中加入适量的空气和煤粉分散剂,空气可以减少压裂液的密度,降低煤岩应力,而煤粉分散剂则有助于防止煤粉聚集,保持裂缝的通畅。
3. 喷射造穴工艺优化:采用脉冲式造穴方式,通过控制压力脉冲,可以更有效地破碎煤层,同时减少对煤层的过度刺激。
4. 水力压裂层位选择优化:在煤层顶板附近进行压裂,利用顶部岩石的天然支撑作用,降低煤岩应力的增加,并且有利于形成更大的裂缝网络。
研究表明,这种优化的改造方法能够有效地达到泄压、造缝和增透的目的,同时显著降低了对储层的负面效应,提高了煤层气的产量和经济效益。这种方法体现了工程技术与地质特征的紧密结合,为高阶煤层气的开采提供了新的思路和实践依据。
关键词:煤层气;水力压裂;应力;水锁伤害;煤粉;水力喷射;造穴
水力压裂在煤层气开采中的应用需要考虑其可能带来的副作用,并采取针对性的优化措施。通过技术创新和工艺改进,可以有效缓解这些问题,实现对储层的高效改造,促进煤层气资源的可持续开发。
2020-07-07 上传
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