高煤级煤储层渗透性与应力耦合模型及控制机理

详细信息   

• 责任者：孟召平 ; 侯泉林中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院 ; 三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室 ; 中国科学院计算地球动力学重点实验室中国科学院大学地球科学学院
• 刊名：地球物理学报
• 出版年：2013
• 卷期：56^b2
• 页码：667～675
• 索书号：P260.66/141
• 图表：^c
• 文摘期号：2014/09

摘要

煤储层应力敏感性是影响煤层气井产能的地质因素，以鄂尔多斯盆地东南缘高煤级煤储层为对象，通过煤样的应力敏感性实验和现场测试，建立了高煤级煤储层渗透性与应力之间的相关关系和模型;探讨了渗透性变化的控制机理.研究结果表明，煤储层渗透率随应力的增加按负指数函数规律降低.在应力小于5MPa时，煤储层渗透率随应力增加快速下降，应力敏感性最强;应力在5～10MPa时，渗透率随应力增加而较快下降，应力敏感性较强;而当应力大于10MPa后，渗透率随应力的增加下降速度减缓，应力敏感性减弱.与沁水盆地南部高煤级煤样实验结果对比认为，鄂尔多斯盆地东南缘山西组2煤层应力敏感性要小于沁水盆地南部山西组3煤层的应力敏感性.煤储层渗透性是在应力作用下煤储层中裂隙产生压缩(压密)变形，裂隙开度急剧减小的结果.因此在煤层气开发过程中控制排采速度，尤其是排采早期降液速度，对于防止煤储层应力敏感性，提高采收率具有实际意义.