水饱和度作用下低渗透气藏滑脱效应实验研究

地面钻井压裂技术开发煤层气过程中,钻井开采带来的钻井液、完井液及酸化、压裂液等外来流体侵入储层后,导致储层的水饱和度增加,储层渗透率的降低,储层气体滑脱效应对渗透率的影响显著,气体运移规律复杂,抽采困难等问题。为了解决上述工程问题,本文利用实验手段对含水饱和度下滑脱效应影响的煤层气运移规律进行研究。得到了不同围压范围内,气体滑脱效应变化规律,在低围压条件下,滑脱因子随着水饱和度的增加而增大,水饱和度越大,煤样有效渗透率越低,滑脱效应对气体有效渗透率的影响越显著;在高围压条件下,滑脱因子随着水饱和度的增大而降低,气体运移不再符合克氏理论。通过所得规律的机理分析对含水情况下滑脱效应影响的煤层气的运移规律研究提供理论指导。

滑脱效应影响的低渗煤层气运移实验研究

我国煤层普遍属于低渗透煤层,特别是晚古生代煤层的渗透率小于1毫达西大约占70%,其中煤层埋深在1000m以下的储量就有2.95万亿吨,占我国煤炭资源总量的53%。大量的煤层气资源贮存于千米以下,千米深度下的煤层要受到高地应力作用,是致密的多孔介质,对于致密的多孔介质中的渗流,气体滑脱效应十分显著。而滑脱效应的研究对搞清低渗透煤层气渗流的机理有重要作用,因此,采用实验手段研究了不同矿区低渗煤样的渗流规律;分析了围压、孔隙压对低渗煤样气体滑脱效应的影响情况;得到了低渗煤样气体滑脱效应的新的理论公式。为搞清煤体内部结构特性和煤层气在煤层中的滑脱流动机理奠定了基础,对实现低渗储层煤层气工业化开采具有重要的理论价值。

低渗煤储层气体滑脱效应试验研究

在千米深度下赋存煤层气的煤层是致密的多孔介质,煤层的渗透率低,对于致密的多孔介质渗流,滑脱效应十分显著,而滑脱效应又可以增加煤储层的渗透性能。采用试验研究的方法对吉林和阜新两地的低渗煤样进行滑脱试验,研究围压和孔隙对煤层气滑脱效应的影响,分析不同围压和孔隙水压力下滑脱渗透率对气体渗透率的影响,找到滑脱效应对不同低渗储层气测渗透率的有利影响的围压范围,验证低渗煤样中气体滑脱效应存在的普遍性。对弄清煤体内部结构特性和煤层气在煤层中的滑脱流动机制,实现低渗储层煤层气工业化开采具有一定的理论价值。