煤層氣儲層多脈沖壓裂開發(fā)機理及工藝研究.pdf

1、煤層氣已成為世界上繼煤炭、石油及天然氣后新的接替能源之一，美國、加拿大等已實現(xiàn)商業(yè)化的開發(fā)和利用。我國的煤層氣資源總量居世界前列，合理的利用和開發(fā)煤層氣資源對我國的能源發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。然而，由于我國煤儲層的“三低”特性及地層結(jié)構(gòu)的復雜性，煤層氣的開發(fā)工藝和技術(shù)還處于試驗階段。目前，以水力壓裂為主的儲層改造工藝還不能完全滿足開發(fā)需求，迫切需要新技術(shù)的探索與研究。為此，本論文開展了煤層氣儲層多脈沖壓裂開發(fā)機理及工藝的研究。
　

2、　本論文基于高能氣體壓裂在煤層氣中的先導性試驗以及對煤巖儲層分析，以山西沁水鄭莊區(qū)塊為研究對象，開展了對煤層氣多脈沖壓裂裂縫長度、壓裂藥的能量利用率、煤巖的巖石力學參數(shù)以及煤層氣儲層多脈沖壓裂的工藝研究。通過對多脈沖壓裂裂縫長度計算模型的建立及分析得出，在合理的峰值壓力范圍內(nèi)，總裝藥量越大，氣體能量作用于地層的時間越長，裂縫長度越長;通過對壓裂藥能量利用率計算模型的研究和分析得出，在淺層煤層氣中，采用全封閉式壓裂井口裝置以及多級裝藥結(jié)構(gòu)

3、，可以有效的減少壓擋液做功損失的能量，從而提高了壓裂藥的能量利用率，使地層產(chǎn)生更長的多裂縫體系。
　　根據(jù)煤巖橫波時差和縱波時差的實測數(shù)據(jù)，用線性經(jīng)驗公式法，待定系數(shù)經(jīng)驗公式法，Critensen預測法建立了煤巖橫波時差模型，并用對比分析法和誤差分析法對橫波時差的模型進行優(yōu)選。利用優(yōu)選的橫波時差模型，對煤巖的巖石力學參數(shù)公式進行了修正，并通過水力壓裂法求取了煤巖的地應(yīng)力。以上的研究分析為煤層氣多脈沖壓裂選層及壓裂施工參數(shù)的確定奠定