1999年3月油　气　井　测　试第8卷　第1期

煤层压裂工艺技术初探

修书志

X

江新民

(华北石油管理局井下作业公司)

储集、运移、产出机理,均与常规油气储层不同,因　　　　摘要　煤储层的机械性质及煤层气的形成、

而煤层气的压裂具有特殊性。本文针对煤粉的产生及危害、煤层压裂处理压力过高、压裂液对煤储层的危害、压裂液滤失的危害及控制等几方面原因对煤储层的特性进行了系统分析,提出了煤层压裂设计中应选择合适的压裂模型、适宜的压裂液及支撑剂。结合国内外煤层气勘探开发经验,对比分析了目前常用的压裂方法(凝胶压裂、加砂水压裂、不加砂水压裂及泡沫压裂)的压裂效果。

主题词　煤成气　压裂液　压裂支撑剂　压裂设计　

引　　　言

压裂对低渗透的煤储层也同样是有效的,但它与低渗透油气藏的压裂有许多不同之处。主要在于:(1)煤储层与常规油气储层的机械性质不同。与常规油气储层相比,煤层的杨氏模量低、泊松比高,且具有特殊的双孔隙结构,割理发育,以及更大的各向异性和不均质性。(2)煤层气的形成、储集、运移、产出机理与常规油气存在较大的差异。煤层气主要以吸附形式存储于微

孔隙表面,其产出是一个降压解吸、扩散、渗流的过程。目前,国内外煤层气井的压裂方法有:凝胶压裂、加砂水压裂、不加砂水压裂及泡沫(如:N2泡沫或CO2泡沫)压裂等。

煤层压裂的特殊性

1.煤粉的产生及危害

煤岩是易破碎的,在压裂施工中由于压裂液的水力冲蚀作用及与煤岩表面的剪切与磨损作用,煤岩破碎产生大量的煤粉及大小不一的煤碎屑,由于它们是疏水性的,不易分散于水或水基溶液(如:压裂液),从而极易聚集起来阻塞压裂裂缝的前缘,导致压裂处理压力过高。在压裂液中加入润湿剂和分散剂能使煤粉由疏水性的转变为亲水性的,并且有助于分散与悬浮煤粉于压裂液中,阻止煤粉的聚集,保证压裂施工的顺利进行。

2.煤层压裂处理压力过高

由于煤储层的特殊性,压裂施工中常出现处理压力过高的现象(见图1),不利于正常施工。可能的原因有:

(1)煤粉及煤碎屑会堵塞裂缝,并聚集起来阻挡压裂液前缘,改变裂缝的延伸方向;

(2)形成弯曲裂缝;

X修书志,男,助理工程师,1996年毕业于石油大学(华东)应用化学专业,现从事油气井压裂酸化工作。地址:河北省任

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