煤层气井增产技术

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1、2021/6/23中国石油大学（北京）煤层气研究中心1煤层气井增产技术张遂安教授《煤层气开发与开采》2021/6/23中国石油大学（北京）煤层气研究中心21概述2裸眼完井3洞穴完井4水力压裂5煤层压裂效果诊断煤层气井增产技术2021/6/23中国石油大学（北京）煤层气研究中心31、裸眼扩径2、洞穴完井3、水力压裂煤层气井增产技术1概述2021/6/23中国石油大学（北京）煤层气研究中心4裸眼扩径2裸眼完井2021/6/23中国石油大学（北京）煤层气研究中心5裸眼扩径（特高渗）美国粉河盆地2裸眼完井2021/6/23中国石油大学

2、（北京）煤层气研究中心6洞穴完井3洞穴完井2021/6/23中国石油大学（北京）煤层气研究中心7洞穴完井技术3洞穴完井2021/6/23中国石油大学（北京）煤层气研究中心8洞穴完井技术3洞穴完井2021/6/23中国石油大学（北京）煤层气研究中心9洞穴完井技术3洞穴完井2021/6/23中国石油大学（北京）煤层气研究中心10洞穴完井技术3洞穴完井2021/6/23中国石油大学（北京）煤层气研究中心113洞穴完井2021/6/23中国石油大学（北京）煤层气研究中心123洞穴完井2021/6/23中国石油大学（北京）煤层气研究中心

3、13水力压裂4水力压裂影响增产效果的地质因素分析地质因素:(1)煤层的孔渗类型与煤层气产出机理(2)煤层的岩石力学性质对压裂效果的影响(3)煤层渗透能力(4)煤层滤失性的压力敏感特征(5)水化膨胀敏感性(6)吸附润湿特性4水力压裂孔隙结构、煤层气、赋存与产出对增产效果的影响4水力压裂（1）煤层的岩石力学性质制约着压裂裂缝的形成、扩展及形态（2）煤层及顶底板岩石力学性质差异控制着——压裂裂缝的高度及“T”形裂缝的形成低一个数量级煤层的岩石力学性质对增产效果的影响4水力压裂煤层渗透能力对增产效果的影响高渗煤层压裂往往受施工排量的限

4、制而形成短而宽裂缝低渗煤层则不然，会形成窄而长的裂缝。高渗煤层需要较宽裂缝，以提高压裂裂缝的导流能力，提高产量；而低渗产层则需要形成更长裂缝，以增加线流面积提高产量。4水力压裂压力敏感性滤失特征对增产效果的影响套管水泥环支撑裂缝压缩带滤饼储层煤层气压裂压裂液伤害分带示意图随着压裂裂缝的延伸，人工裂缝沟通了更多的天然裂隙而加大了滤失条件压裂施工压力升高—天然裂隙内流体压力升高—裂隙扩张—滤失加大但由于煤层本身的低渗和可塑性，在导致裂隙扩张的同时却形成了“压缩带”4水力压裂水化膨胀敏感性对增产效果的影响4水力压裂吸附润湿特性对增产

5、效果的影响吸附润湿性较差4水力压裂2021/6/23中国石油大学（北京）煤层气研究中心21(1)低压、低渗—必须压裂，且要有一定的规模、减少伤害(2)天然裂隙发育—要求大排量(3)低模量、低强度（脆、软，易破碎）、非弹性体特征显著(4)吸附能力极强—慎防有机添加剂，以免造成严重的吸附伤害(5)膨胀性、水化性—防膨胀煤层气储层特征及其对增产改造技术的要求不仅要求压裂液应满足煤层的防膨、降滤、返排、降阻、携砂等技术要求，以降低伤害程度；而且还要满足大排量、大规模压裂施工，以达到形成较长裂缝，提高单井产量的目的。4水力压裂2021/

6、6/23中国石油大学（北京）煤层气研究中心22美国煤层气压裂技术发展概况4水力压裂2021/6/23中国石油大学（北京）煤层气研究中心23压裂液配方活性水:清水＋2.0%氯化钾＋0.2%表面活性剂＋少量杀菌剂线性胶:清水＋2.0%氯化钾＋0.2%表面活性剂＋0.4%稠化剂+0.01%氢氧化钠＋过硫酸铵+0.1%低温活化剂交联冻胶:清水＋2.0%氯化钾＋0.2%表面活性剂＋0.4%稠化剂+0.01%氢氧化钠＋过硫酸铵＋0.1%低温活化剂+硼砂非离子表面活性剂4水力压裂2021/6/23中国石油大学（北京）煤层气研究中心24防膨性

7、能:活性水(强)>线性胶>交联冻胶>清水(弱)表面/界面张力:线性胶最大>活性水其次>交联冻胶最小吸附速度:活性水最快>线性胶>交联冻胶最慢773×10-6g2/s3.721×10-6g2/s1.787×10-6g2/s携砂能力:交联冻胶(强)>线性胶>活性水(弱)滤失性能:线性胶较交联冻胶大一个数量级破胶后残渣:线性胶(249mg/L)低于交联冻胶(294mg/L)大大低于石油标准(500mg/L)伤害率:交联冻胶(88.02%)线性胶(518%)活性水(11.88%)三种压裂液的性能特点4水力压裂2021/6/23中国

8、石油大学（北京）煤层气研究中心25压裂液对煤层的伤害吸附伤害堵塞伤害水化膨胀伤害化学伤害压伤害特点伤害类型导致压裂液对煤层伤害的主要原因有两个方面：一方面是自来煤层本身的特性：如煤的质软、性脆、易造粉、煤层裂隙发育、物理和化学变化敏感、吸附性强、低压低渗等；另一方面是来自压裂