有效應力對高煤級煤儲層滲透率的控制作用
本文選題:有效應力 切入點:滲透率 出處:《煤田地質與勘探》2017年04期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為了探究有效應力對高煤級煤儲層滲透率的控制作用及其應力敏感性的各向異性,對5塊高煤級煤樣進行了覆壓孔滲實驗,揭示了有效應力對煤儲層滲透率的控制機理。以3.5 MPa模擬原始地層壓力發(fā)現(xiàn),煤巖在平行主裂隙和層理面方向具有最高的初始滲透率,垂直層理面方向初始滲透率最低;有效應力從3.5 MPa增加到15.5 MPa的過程中,滲透率呈現(xiàn)出良好的冪函數(shù)降低趨勢;滲透率傷害/損失的各向異性表明平行主裂隙方向滲透率傷害率和損失率最大,且不同方向應力敏感性受裂隙的寬度及其展布方向的控制;裂隙壓縮系數(shù)隨應力的增加呈現(xiàn)降低趨勢,但由于高煤級煤巖壓縮難度大,裂隙壓縮系數(shù)的各向異性不明顯。有效應力對滲透率控制的實質為通過減小煤儲層孔裂隙體積降低滲透率,從而對各個方向上的滲透率均造成較大的不可逆?zhèn)Α?br/>[Abstract]:In order to investigate the effect of effective stress on permeability control and anisotropy of stress sensitivity of high coal rank coal reservoir, overpressure pore permeability experiments were carried out on 5 high coal grade coal samples. The control mechanism of effective stress on the permeability of coal reservoir is revealed. By simulating the original formation pressure with 3.5 MPa, it is found that coal and rock have the highest initial permeability in the direction of parallel main fracture and bedding plane, and the lowest initial permeability in the direction of vertical bedding plane. When the effective stress increased from 3.5 MPa to 15.5 MPa, the permeability showed a good power function decreasing trend, and the anisotropy of permeability damage / loss indicated that the permeability damage rate and loss rate were the largest in parallel to the main fracture. The stress sensitivity in different directions is controlled by the width and distribution direction of fractures, and the fracture compression coefficient decreases with the increase of stress, but it is difficult to compress coal and rock in high coal rank. The anisotropy of fracture compression coefficient is not obvious. The essence of effective stress on permeability control is to reduce permeability by reducing pore and fracture volume of coal reservoir, thus causing large irreversible damage to permeability in all directions.
【作者單位】: 中國地質大學(北京)能源學院;煤層氣開發(fā)利用國家工程中心煤儲層實驗室;中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術分公司;
【基金】:國家科技重大專項課題(2016ZX05044-001) 國家自然科學基金項目(41530314)~~
【分類號】:P618.13
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,本文編號:1616062
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