有效应力对煤层气储层各向异性的影响

发布时间：2021-02-24 06:42

　　为研究煤层气开发过程中有效应力增加对煤储层孔渗各向异性的影响,采用不同方向的煤岩样品对沁水盆地南部煤层气储层各向异性进行了评价。结果表明,煤层气储层孔隙度和孔隙结构具有明显各向异性特征:面割理方向核磁共振曲线为双峰型,以大孔、割理为主;端割理方向为宽底单峰型,以中孔为主;垂直煤层理方向为单峰型,中、小孔发育。有效应力加载至10 MPa后,3个方向核磁共振信号强度均降低,表明煤样部分孔隙被压缩、割理闭合。煤层气储层渗透率具有明显各向异性特征:面割理方向渗透率达到垂直层理方向的9倍以上;随有效应力增加,储层各向异性程度降低,但面割理方向与垂直层理方向渗透率异质程度最强。煤层气储层应力敏感性具有明显各向异性特征:面割理方向应力敏感性最强,应力敏感性系数和渗透率损害率均最大;垂直煤层理方向应力敏感性最弱,应力敏感性系数和渗透率损害率均最低。有效应力卸载后,不同方向煤岩渗透率恢复率不同,面割理方向最高,达到55.3%,垂直煤层面方向恢复率最低,为40.2%。 

【文章来源】：煤矿安全. 2020,51(02)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

煤岩及柱状煤岩样品示意图

表1数据表明，煤层气储层面割理方向渗透率最高，初始渗透率达到1.5×10-15m2；其次为端割理方向渗透率，初始渗透率为0.32×10-15m2，是面割理方向的1/5；垂直层理方向渗透率最小，初始渗透率仅为0.16×10-15m2，约为面割理方向的1/9。表明煤层气储层渗透率存在明显的各向异性。这是因为，面割理方向割理更为发育且连续性好；端割理方向割理发育程度次之；垂直层理方向暗煤内割理不发育，形成低渗层，渗透率最低。有效应力对不同方向煤样渗透率比值影响如图3。数据表明，在有效应力增加过程中，面割理方向与垂直层理方向渗透率比值最大，分布在1.81～7.78之间，表明二者间非均质性最强，端割理方向与垂直层理方向渗透率的比值最小，在0.62～1.64之间，表明二者间非均质性最弱。说明有效应力增加并未改变煤层气储层各向异性基本特征。

由图3还可知，随有效应力增加，各方向上渗透率比值均降低，表明有效应力越高，各向异性程度降低。其中，面割理方向渗透率与垂直层理面方向渗透率比值由7.78下降至1.81，下降幅度最大，表明2个方向渗透率间异质程度最大。这主要是由于煤储层承受的有效应力增加后，面割理闭合程度最大，端割理闭合程度其次，垂直层理方向割理闭合程度最小，从而导致面割理方向渗透率大幅降低，端割理方向其次，垂直层理方向最小，降低了储层渗透率各向异性程度。4.3 应力敏感性各向异性评价

【参考文献】：
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本文编号：3048957