煤粉侵入对支撑裂缝渗透率的动态影响规律

• Published in: 煤炭学报 Vol. 49; no. 5; pp. 2338 - 2346
• Main Authors: 张惜图, 胡胜勇, 武玺, 李国富, 冯国瑞, 王艳峰, 陈召英
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 晋能控股装备制造集团有限公司,山西晋城 048006 01.05.2024; 煤与煤层气共采全国重点实验室,山西晋城 048012%山西蓝焰煤层气集团有限责任公司,山西晋城 048200%晋能控股装备制造集团有限公司,山西晋城 048006; 煤与煤层气共采全国重点实验室,山西晋城 048012%太原理工大学矿业工程学院,山西太原 030024; 太原理工大学安全与应急管理工程学院,山西太原 030024%太原理工大学安全与应急管理工程学院,山西太原 030024
• Subjects: 渗透率; hydraulic fracturing; 停井; well shutdown; 支撑裂缝; propped fracture; coal fine; permeability; 煤粉; 水力压裂
• ISSN: 0253-9993
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2023.0541

P168.11; 煤粉侵入煤层水力压裂支撑裂缝容易导致裂缝堵塞,造成支撑裂缝导流能力和煤储层渗透率降低,进而严重影响煤层气井的稳定排采及产量.分别建立煤层气井停井前与重启后煤粉侵入支撑裂缝渗透率动态演化模型,并利用煤岩导流性能测试系统进行煤粉连续流动与间歇流动条件下的煤粉侵入支撑裂缝实验,验证了模型的正确性,研究了煤层气井停井与排采流速对支撑裂缝渗透率时空演化的影响规律.研究表明:随煤粉运移时间增加,支撑裂缝渗透率骤降后缓慢衰减,且沿煤粉运移方向,支撑裂缝内部空间孔隙损失率逐渐降低,裂缝内部渗透率沿煤粉运移方向逐渐升高.随煤粉持续侵入支撑裂缝,煤层气井关井重启后支撑裂缝孔隙损失率较停井前孔隙损失率更大,渗透率不能恢复至停井前.排采流速越慢,煤粉侵入支撑裂缝渗透率衰减速度越慢,渗透率越高,支撑裂缝渗透率受煤粉侵入影响在低排采流速下对流速变化更为敏感,缓慢排采流速下停井对支撑裂缝渗透率伤害更低.煤粉沉积系数越大,煤粉侵入过程中支撑裂缝近端渗透率越小,远端渗透率越大,而弥散系数越大,支撑裂缝远端渗透率越小,裂缝近端渗透率受弥散系数影响极小,煤层气井停井对支撑裂缝近端渗透率伤害更严重.煤粉侵入过程中支撑裂缝近端渗透率衰减速度更快,裂缝远端渗透率衰减速度更缓慢,沉积系数变化对支撑裂缝近端渗透率影响显著,而弥散系数变化对支撑裂缝远端渗透率影响更显著.