高pH值工作液对煤岩储层损害的实验研究

"高pH值流体对煤岩储层的损害评价" 本文详细探讨了在煤层气钻井和压裂作业中，高pH值工作液对煤岩储层可能造成的损害。研究指出，当高pH值的工作液与煤岩接触时，煤层会长时间处于碱性环境中，这可能导致严重的储层损害。为了模拟这种损害情况，研究人员选取了宁武盆地的9号煤层作为研究样本，进行了系列实验。 实验包括逐步提高流体pH值对煤层渗透率的影响实验，以及针对不同pH值流体的毛管自吸、液相返排和应力敏感性实验。结果显示，煤岩表现出强烈的碱敏性，相对于地层水，它对高pH值工作液具有更高的自吸能力和更低的返排率。此外，煤岩在与碱性流体作用后，其应力敏感性系数增大。 通过润湿性测定和扫描电镜分析，发现工作液pH值越高，煤岩的润湿性越强，这可能导致煤岩微结构的不稳定，增加阳离子交换吸附。同时，高pH值工作液与地层水的相互作用会生成无机垢，而煤岩的强吸附或吸收能力会加剧这些损害。这些因素共同作用，使得煤层的储层性能下降。 此外，实验还揭示了碱性流体与煤岩作用后会削弱煤岩的力学强度，增强煤岩的应力敏感性。这些发现对于理解和预防煤层气开采过程中的储层损害问题具有重要意义，也为优化钻井和压裂作业中的流体配方提供了科学依据。 高pH值流体与煤岩的相互作用是导致煤层储层损害的关键因素，包括但不限于微结构破坏、阳离子交换、无机垢形成、吸附增强以及力学强度减弱。这些研究结果对改进作业流程、减少储层损害以及提高煤层气的开采效率具有深远的指导价值。