煤岩孔隙结构分形特征表征方法研究

为了进一步完善煤岩孔隙结构分形特征表征方法,在多孔介质分形定义基础上,通过理论推理建立了适用于煤岩孔隙结构的分形特征表征方法,并通过煤岩压汞试验,评价了不同表征方法之间的差异,最后对煤岩的分形区间和分形维数进行了探讨。结果表明,建立的新型方法能够有效表征煤岩孔隙结构分形特征,煤岩孔隙结构不具有分段分形特征,分段分形特征可能是表征方法不精确导致的。煤岩孔隙结构分形维数越大,煤储层物性越差,非均质性越强。

钻井液对高煤阶煤岩力学性质的影响研究

水平井是实现煤层气高效开发的重要方式,但井眼垮塌制约了水平井的推广应用,而钻井液对煤岩性质力学参数的影响是水平井发生垮塌的重要原因。通过煤岩样品单轴压缩试验和三轴压缩试验,研究了钻井液对煤岩抗压强度、弹性模量和变形特征的影响,并探讨了其对水平井井眼稳定性的影响。结果表明煤岩裂缝、孔隙中赋存的伊利石、高岭石等强水敏性矿物是钻井液对煤岩力学参数造成影响的主要原因;钻井液浸泡导致煤岩抗压强度和弹性模量降低,且降低程度随浸泡时间延长而增加,钻井液浸泡是水平井井眼垮塌的重要因素;煤岩抗压强度随围压降低而降低,且浸泡后降低幅度增加,说明储层压力越低,井壁越容易坍塌,而钻井液则加剧了这一过程;钻井液浸泡后煤岩塑性变形段明显增加,峰值后应力缓慢下降,具有明显的塑性特征,加剧了井眼变形垮塌。

煤层气井不同排采阶段产水特征及排采管控方法研究与应用

通过机理分析和排采数据分析,研究了煤层气井开发整个过程中单相水流段、临界解吸段和气、水两相流段3个阶段的产水规律,针对不同的产水规律提出了相应的差异化的排采控制方法。结果表明,单相水流段煤层向井底供水量随着时间的增加持续增加,使冲次与排采时间保持线性增加能够保持恒定压降速度;临界解吸段,由于相态变化频繁,煤层供水量起伏较大,需要密切关注水量、井底流压的变化,持续、小幅调参;气、水两相流阶段,为防止流压大幅下降,初次放气要提前放慢冲次,从极小量开始逐步增气,增产阶段要遵循小幅多频次提气的原则,保证流压、产水平稳的基础上产量平稳上升。