滇东黔西煤层气压裂完井缝内煤粉运移规律实验研究

发布时间：2022-01-15 04:17

　　我国煤层气资源广阔,开发潜力巨大。在煤层气开发过程中,不可避免地会遇到煤粉产出及运移的问题,深入认识煤粉颗粒在支撑裂缝中的运移规律对控制煤粉产出、制定合理的排采制度具有实际意义。本文在详细调研国内外各学者研究进展的基础上,围绕煤粉颗粒在支撑裂缝中的运移规律展开研究,得到以下几条结论:（1）基于煤粉颗粒受力分析,考虑了煤粉颗粒间黏性力及颗粒排列方式的影响,对煤粉颗粒临界启动速度模型进行了推导,得到不同煤粉粒径对应的临界启动速度;基于毛细管束模型,推导了充填煤粉后的裂缝渗透率,分析得到不同粒径比及填充率对裂缝渗透率的影响规律。（2）基于二维可视物理模型实验装置,通过广泛调研我国煤层气矿场排水阶段煤粉产出量、支撑剂粒径以及排出煤粉粒径等生产数据,设定实验参数,开展了煤粉颗粒在支撑裂缝中的运移实验。通过实验,获得了煤粉粒径、煤粉质量分数、支撑剂粒径及流体流速对煤粉排出量的影响规律;利用粒度分析仪,得到不同流速下排出煤粉粒径分布;同时测量得到不同流速下支撑裂缝的渗透率及渗透率伤害程度。（3）针对不同支撑剂粒径下裂缝渗透率随流速的变化情况,结合煤粉颗粒临界启动流速公式,确定了当裂缝渗透率达到最大值... 

【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

我国煤层气藏分布情况

第1 章 绪 论流速下排出煤粉粒径分布；同时测量得到不同流速下支撑裂缝伤害程度。）针对不同支撑剂粒径下裂缝渗透率随流速的变化情况，结合煤速公式，确定了当裂缝渗透率达到最大值时的启动煤粉颗粒粒力学理论得出不同闭合压力下支撑剂形变量；依据滇东黔西地层参数，进行单相排水阶段排量设计。技术路线

动会对裂缝内壁产生拖曳力，流体流速越大则相应的拖曳力越大，储层靠近井筒的部位容易产生大量煤粉，产生的煤粉颗粒一方面可筒中造成卡泵、埋泵等事故，另一方面可能会滞留在储层或者人造层渗透率大幅下降，严重影响煤层气藏的进一步开发。外，煤层气储层为双重孔隙结构，由煤岩基质孔隙和煤岩裂隙割理隙为煤层气储集空间，煤岩裂隙割理是沟通孔隙、气体运移的通道，随着储层流体的不断排出，储层压力降低，煤岩所受有效应力不体发生挤压破裂，产生煤粉。地质成因导致的煤粉产出漫长的地质构造运动中，煤储层逐渐形成目前的应力平衡状态，由挤压变形作用及煤岩弹性自调节效应，储层产生大量煤粉，构成了煤粉。过分析煤粉产生的原因及对应的开发阶段，将煤粉储层中煤粉种类有煤粉、机械破坏生成煤粉及应力改变生成煤粉，具体分类如图 2

【参考文献】：
期刊论文
[1]泥石流中大颗粒的起动与水流条件的关系[J]. 汤碧辉,孙红月.  自然灾害学报. 2017(03)
[2]多孔介质中悬浮颗粒迁移–沉积特性研究进展[J]. 刘泉声,崔先泽,张程远.  岩石力学与工程学报. 2015(12)
[3]煤层气井排采阶段煤粉运移条件研究[J]. 东振,鲍清英,张义.  特种油气藏. 2015(02)
[4]煤层压裂用悬浮分散剂BC-11的研究[J]. 刘通义,兰昌文,彭建,董瑞强,林波,魏俊.  应用化工. 2015(04)
[5]倾斜煤层水力压裂起裂压力计算模型及判断准则[J]. 程亮,卢义玉,葛兆龙,丁红,钟定云.  岩土力学. 2015(02)
[6]煤层气水力压裂缝内变密度支撑剂运移规律[J]. 杨尚谕,杨秀娟,闫相祯,许建国,樊恒.  煤炭学报. 2014(12)
[7]煤层气储层水力压裂裂缝扩展模型分析及应用[J]. 许露露,崔金榜,黄赛鹏,汤继丹,蔡路,喻鹏.  煤炭学报. 2014(10)
[8]煤层气井产气机理及排采控压控粉研究[J]. 张遂安,曹立虎,杜彩霞.  煤炭学报. 2014(09)
[9]煤粉在支撑裂缝中的运移与沉积规律[J]. 刘岩,张遂安,曹立虎,孟尚志,张天林.  煤炭学报. 2014(07)
[10]煤层气压裂返排过程中煤粉产出规律实验研究[J]. 姜伟,管保山,屈世存,刘萍,梁利.  煤田地质与勘探. 2014(03)

博士论文
[1]韩城区块煤层气连续排采主控因素及控制措施研究[D]. 熊先钺.中国矿业大学（北京） 2014
[2]非均匀沙运动特性研究[D]. 何文社.四川大学 2002

硕士论文
[1]煤层气储层水平井钻井过程中储层伤害机理研究[D]. 湛祥惠.长江大学 2012
[2]煤层气井压裂液流动和支撑剂分布规律研究[D]. 张鹏.中国石油大学 2011
[3]煤层气井管内环空中煤粉排出条件的研究[D]. 晏海武.中国石油大学 2010



本文编号：3589883