煤层气井缝网改造施工参数优化及裂缝形态监测技术

来源期刊：煤炭科学技术2019年第11期

论文作者：吴建军 刘学鹏 孙晓锐 张天翔 方惠军

文章页码：176 - 181

关键词：裂缝监测;煤层气井;缝网压裂;主控因素;岩石力学;

摘    要：煤储层具有低压、低渗、低饱和的特点,且岩石力学特性表现为杨氏模量较低,各向异性变化大,上下隔层应力差小等特点。前期大量采用大排量和大规模活性水压裂工艺,裂缝高度容易失控,煤层压裂形成缝网体积难度较大,压裂效果不理想。为了达到最大程度地释放储层煤层气,提高储层改造体积,采用有效的裂缝监测技术手段,研究了在不同地质条件下,定性或定量分析压裂裂缝形态与施工参数之间的关系,优化压裂施工参数和压裂设计。通过上述工艺方法,可实现对压裂裂缝的图形化表征,有助于判断煤层压裂的裂缝形态。研究结果表明:应力差系数是裂缝形态关键因素,应力差系数小于0.3的煤层,有利于煤层形成网状裂缝;应力差系数大于0.3的煤层,不易形成网状裂缝;在最大和最小水平主应力差较小的条件下,采用小排量高黏度胍胶压裂液施工工艺,可以形成网状裂缝;在最大和最小水平主应力差较大的条件下,可采用复合压裂液体系,前置液阶段应用低黏液体造网状裂缝,但低黏液体排量需要根据隔层应力差大小情况,确定压裂排量范围,防止压窜层,携砂液阶段采用高黏液体,提高裂缝导流能力,最终在煤层形成较为理想的网状裂缝。