改善煤岩润湿性的强化煤层固井胶结技术

发布时间：2018-04-11 04:39

本文选题：煤层气 + 煤岩　；参考：《天然气工业》2017年07期

【摘要】：煤层有机质含量高、节理发育、节理面光滑,导致煤岩与固井水泥石界面胶结强度弱、煤层段固井质量差,严重制约了煤层气的经济有效开发。为此,依据煤岩组成、成分和润湿特性分析,重点以改善煤岩的亲水润湿性为技术突破点,测试分析不同表面活性剂及其浓度、浸泡时间等对煤岩表面润湿角、界面胶结强度的影响规律,优选煤岩高效亲水润湿改性物质,研发出强化煤层胶结前置液体系,并在山西沁水盆地进行了现场应用。室内研究与现场应用结果表明:通过含醚、硫酸根的表面活性剂在煤岩表面的致密吸附,可在浓度0.3%、30 s内使煤岩表面润湿改性为强亲水性,能够显著提高煤岩—水泥石界面的胶结强度(胶结强度达65.5%);现场煤层气井固井应用效果也表明,采用该强化煤层胶结型前置液能够将煤层段固井质量由过去的不合格提高到优良水平,对于提高煤层段固井质量具有显著的效果。结论认为,该技术为解决煤层段固井质量差的难题及顺利实施后续压裂增产等改造措施提供了有效的保证。
[Abstract]:The organic matter content of coal seam is high, the joint is developed and the joint surface is smooth, which leads to the weak cementation strength between coal rock and cemented cement stone, and the poor cementing quality of coal seam section, which seriously restricts the economic and effective development of coalbed methane.Therefore, according to the analysis of the composition, composition and wetting characteristics of coal and rock, with the emphasis on improving the hydrophilic wettability of coal and rock as the technical breakthrough point, the wetting angle of coal and rock surface with different surfactants and their concentration, soaking time and so on are tested and analyzed.The influence law of interfacial cementation strength, high efficiency hydrophilic and wetting modified material of excellent coal separation coal rock, developed the system of reinforcing coal seam cementation pre-liquid, and carried on field application in Qinshui basin of Shanxi province.The results of laboratory study and field application show that by dense adsorption of surfactants containing ether and sulphate on coal and rock surface, the surface of coal and rock can be wetted and modified into strong hydrophilic property within 30 seconds of concentration.The cementation strength of coal rock cement stone interface can be improved significantly (the cementing strength is up to 65. 5%), and the cementing effect of field coalbed gas well also shows that,The cementing quality of coal seam section can be improved from unqualified in the past to excellent level by using the cemented prefluid of the strengthened coal seam, which has remarkable effect on improving cementing quality of coal seam section.It is concluded that this technique can provide an effective guarantee for solving the problem of poor cementing quality in coal seam section and for carrying out the measures of subsequent fracturing and increasing production smoothly.
【作者单位】：中国石油大学(华东)石油工程学院;中联煤层气有限责任公司研究中心;
【基金】：国家科技重大专项(编号:2016ZX05044) “长江学者和创新团队发展计划资助”项目(编号:IRT_14R58)
【分类号】：TE256

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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