深部煤层气直井井筒液携煤粉颗粒特性分析

针对深部煤层气井颗粒组分复杂且地温较高的特点,基于油气井砂沉降公式引入颗粒组分占比,综合考虑颗粒组分及井液温度的影响,推导出适用于深部煤层气井垂直井筒的颗粒沉降末速计算公式.并利用液携试验台进行试验,揭示深部煤层气井垂直井筒液流携带颗粒运移特性.结果表明:煤层气井井筒中存在漂浮物形式的低密度煤质颗粒,该部分颗粒在井液流速很低时随井液排出井筒;随着井液流速增加泥质颗粒开始排出井筒,在流速达到0.05~0.06 m/s范围时,颗粒携带率达到稳定期;此后流速继续增大,较小的砂质和夹矸等颗粒随井液排出,当井液流速达到0.08 m/s时,颗粒携带率基本稳定.试验过程共出现3个稳定期,造成这种现象的原因是煤层气井煤质、泥质、砂质及不同比例混合颗粒导致颗粒组分复杂,这也正是煤层气井液携颗粒与油井携砂的主要区别.这为经济有效的解决煤层气井煤粉颗粒沉积问题、设计井筒排煤粉方案奠定了基础.