高煤级煤储层渗透性与应力耦合模型及控制机理

摘要：

煤储层应力敏感性是影响煤层气井产能的地质因素,以鄂尔多斯盆地东南缘高煤级煤储层为对象,通过煤样的应力敏感性实验和现场测试,建立了高煤级煤储层渗透性与应力之间的相关关系和模型；探讨了渗透性变化的控制机理.研究结果表明,煤储层渗透率随应力的增加按负指数函数规律降低.在应力小于5 MPa时,煤储层渗透率随应力增加快速下降,应力敏感性最强；应力在5～10MPa时,渗透率随应力增加而较快下降,应力敏感性较强；而当应力大于10 MPa后,渗透率随应力的增加下降速度减缓,应力敏感性减弱.与沁水盆地南部高煤级煤样实验结果对比认为,鄂尔多斯盆地东南缘山西组2煤层应力敏感性要小于沁水盆地南部山西组3煤层的应力敏感性.煤储层渗透性是在应力作用下煤储层中裂隙产生压缩(压密)变形,裂隙开度急剧减小的结果.因此在煤层气开发过程中控制排采速度,尤其是排采早期降液速度,对于防止煤储层应力敏感性,提高采收率具有实际意义.

关键词：煤储层、渗透性、应力、耦合关系、作用机理

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分类号：P631

资助基金：国家自然科学基金项目41172145和41030422;国家重点基础研究发展计划资助973计划课题2012CB214705;"十二五"国家科技重大专项2011ZX05063-6;山西省煤层气联合研究基金资助项目2012012014;教育部高等学校博士学科点专项科研基金20100023110003

在线出版日期：2013-04-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：667-675