煤层气井液氮伴注压裂增透机制及应用研究

针对平顶山矿区煤储层“低压、低渗、低饱和度”的特点,为提高地面煤层气储层改造效果,增加煤层气单井产量,提出了采用液氮伴注技术对储层进行压裂改造。基于断裂力学理论,系统分析了液氮伴注压裂的增产机制:液氮汽化吸热致使煤岩降温所产生的温度应力和体积膨胀产生的孔隙压力两者作用下致使煤岩体发生破坏,生成大量微裂隙,提高煤储层渗透性,达到对煤储层改造的目的。采用液氮伴注压裂可显著提高施工砂比,降低压裂液滤失,减小对储层的伤害。压裂后能有效提高地层能量,提高临界解吸压力,缩短煤层气井排采见气周期。现场试验表明:单井最高日产气量达1708 m^3,累计产气量620000 m^3,在构造煤发育区实现了稳定、连续产气。

临兴致密气藏压裂水锁伤害评价与措施优化

针对临兴致密气水锁伤害问题,利用水相圈闭指数法和总水体积法,对该地区压裂层位进行水锁伤害评价。采用考虑启动压力的理论模型计算出液氮用量的理论值,分析了液氮用量与压裂后产能之间的关系,从而对水锁解除措施进行优化。研究结果表明:临兴地区较多层位存在水锁风险;对于易水锁、临界水锁层位,充足的液氮量有利于解除水锁,建议临兴地区液氮用量经验系数取4.0~5.0。该研究可为临兴致密气压裂水锁解除措施优化提供依据。