煤層甲烷氣井中煤層的破壞及其后果

【摘要】：對典型的煤層甲烷氣井從鉆開井眼到生產(chǎn)過程中煤層的破壞及對煤層甲烷氣行業(yè)的影響進行了綜述。因為煤層易碎,會對煤層甲烷氣井的鉆井、完井和開采產(chǎn)生很大的影響,所產(chǎn)生的后果往往不容忽視。鉆井過程中煤層的破壞例如,Arkoma盆地一般采用水平井完井,但水平井鉆井經(jīng)常受到井壁坍塌的影響,特別是采用欠平衡鉆進或鉆進壓力衰竭煤層時。通過對比不同煤級和不同深度的煤層在鉆井過程中的穩(wěn)定性,說明了煤級和深度等參數(shù)在井壁穩(wěn)定性中的相對重要程度。水力壓裂過程中煤層的破壞在脆煤層中,裂縫周圍孔隙壓力增加會引起剪切破壞。對給定的原地應力和壓裂壓力,作出了剪切破壞可能性與煤級的關系圖表。當煤剪切破壞后,儲層中會采出煤粒,這與室內(nèi)實驗現(xiàn)象一致。煤粒的產(chǎn)生和運移會降低煤層滲透率和裂縫導流能力。但剪切破壞引起的剪膨也會使?jié)B透率增加。生產(chǎn)過程中煤層的破壞煤層甲烷氣井投產(chǎn)后,如果煤層非常脆,井底流壓降低會導致煤層破壞(或水平裸眼井段坍塌)。借用先進的砂巖地層出砂預測技術,可以預測煤層破壞和煤粒采出的臨界生產(chǎn)壓差?？梢愿鶕?jù)煤級、生產(chǎn)壓差、壓力衰竭程度以及其他參數(shù)(如原地應力)等來表征煤巖破壞的可能性。評價煤層在鉆井、壓裂和開采過程中的破壞可能性與煤級和原地應力的關系,可以減少煤層破壞引起的不利后果。例如,通過降低煤層甲烷氣井的生產(chǎn)壓差可以防止或延緩脆煤的破壞,減輕微粒對地層和裂縫的堵塞、在井筒內(nèi)的淤積,以及對泵或壓縮機的損害。 【作者單位】：
【關鍵詞】： 煤層 甲烷氣井 煤層的破壞后果
【分類號】：TD84
【正文快照】： 一、前言煤層是一種相對較脆的巖石,因此在鉆井和生產(chǎn)過程中,特別是鉆水平井和大斜度井時非常容易受到破壞。目前有許多煤層甲烷氣裸眼水平井已經(jīng)鉆完和正在鉆進,但有關預測煤層在鉆井和開采作業(yè)中發(fā)生破壞的相關文獻資料卻非常少(雖然有關疏松砂巖的相關研究非常多)。本文對

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