沁水盆地南部煤層氣儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)與保護(hù)技術(shù)研究

王軍鵬

(神華地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司，北京 100011)

沁水盆地南部煤層氣儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)與保護(hù)技術(shù)研究

王軍鵬

(神華地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司，北京 100011)

鉆井過(guò)程中對(duì)儲(chǔ)層原始平衡狀態(tài)的改變是造成儲(chǔ)層傷害的根本原因，進(jìn)而影響到煤層氣產(chǎn)能。通過(guò)分析鉆井過(guò)程中儲(chǔ)層傷害原理，結(jié)合研究區(qū)儲(chǔ)層物性及巖石學(xué)特征，對(duì)研究區(qū)儲(chǔ)層敏感性進(jìn)行評(píng)價(jià)，認(rèn)為研究區(qū)儲(chǔ)層整體敏感性較強(qiáng)，其主要的潛在傷害因素有:應(yīng)力敏感、速敏、酸敏和水敏，并提出相應(yīng)的保護(hù)建議。

沁水盆地南部 儲(chǔ)層傷害 敏感性評(píng)價(jià)

煤層氣的產(chǎn)出是一個(gè)解吸-擴(kuò)散-滲流的過(guò)程，儲(chǔ)層的通透性能是影響煤層氣產(chǎn)能的關(guān)鍵。由于煤層特殊的孔隙結(jié)構(gòu)和滲流特征，儲(chǔ)層敏感性強(qiáng)，易受外界條件的改變而造成儲(chǔ)層傷害。鉆井過(guò)程中液相、固相的侵入及壓力條件的變化，都會(huì)改變煤儲(chǔ)層原始的平衡狀態(tài)，造成儲(chǔ)層傷害，降低煤層滲透率，進(jìn)而影響產(chǎn)能。

隨著煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及對(duì)儲(chǔ)層傷害原理研究的深入，人們逐漸認(rèn)識(shí)到儲(chǔ)層保護(hù)對(duì)煤層氣開(kāi)采的重要性，涌現(xiàn)出許多針對(duì)儲(chǔ)層保護(hù)的開(kāi)發(fā)技術(shù)和工藝，如欠平衡鉆井、屏蔽暫堵工藝等。研究不同儲(chǔ)層條件下儲(chǔ)層保護(hù)工藝的前提是在深入了解儲(chǔ)層傷害原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合儲(chǔ)層物性及巖石學(xué)特征，進(jìn)行儲(chǔ)層傷害評(píng)價(jià)，明確造成儲(chǔ)層傷害的因素及原理。

本文以沁水盆地南部煤層氣地面直井開(kāi)發(fā)工程為依托，結(jié)合研究區(qū)儲(chǔ)層物性及巖石學(xué)特征，對(duì)儲(chǔ)層敏感性進(jìn)行評(píng)價(jià)，并提出對(duì)應(yīng)的優(yōu)化建議。

1 鉆井儲(chǔ)層傷害原理分析

鉆井過(guò)程中由于外界條件的改變，儲(chǔ)層原始穩(wěn)定狀態(tài)被打破，儲(chǔ)層內(nèi)部保持的穩(wěn)定系統(tǒng)遭到破壞，表現(xiàn)為內(nèi)部的重新調(diào)整，而這一調(diào)整過(guò)程勢(shì)必會(huì)影響到儲(chǔ)層原有的通透性能。此外，鉆井液及井筒內(nèi)的地層流體、巖屑等會(huì)與儲(chǔ)層內(nèi)的礦物、流體及離子發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)，各種作用相互影響、相互制約，使得儲(chǔ)層在整個(gè)鉆井過(guò)程中發(fā)生重新調(diào)整以達(dá)到新的平衡，這種調(diào)整對(duì)煤儲(chǔ)層的損害表現(xiàn)為對(duì)儲(chǔ)層孔裂隙系統(tǒng)的影響，使得儲(chǔ)層的原始有效滲透率得到不同程度的下降，為后續(xù)的儲(chǔ)層改造帶來(lái)困難。

鉆井造成儲(chǔ)層傷害的原因可歸納為四類:

一是外來(lái)流體與儲(chǔ)層巖石的相互作用，包括儲(chǔ)層中粘土吸水膨脹造成的水敏傷害和酸敏性礦物遇酸性液體產(chǎn)生的酸敏傷害。

二是外來(lái)流體與儲(chǔ)層流體的不配伍而產(chǎn)生的傷害，包括流體中固相顆粒堵塞、流體流速過(guò)大造成的儲(chǔ)層微粒運(yùn)移以及流體之間因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的沉淀、結(jié)垢等。

三是由于壓差造成的儲(chǔ)層傷害，主要是指由于壓差造成的儲(chǔ)層裂隙被壓縮，尤其對(duì)于塑性較強(qiáng)的煤儲(chǔ)層，其滲透率的傷害往往難以恢復(fù) (圖1)，此外還有儲(chǔ)層毛細(xì)管力形成的水鎖損害。

四是由于鉆井工藝不合理造成的傷害，主要是指起下鉆、鉆井液返速過(guò)快、鉆具摩擦、鉆井液浸泡時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等造成的傷害，主要由工程參數(shù)決定。

總體來(lái)看，造成儲(chǔ)層傷害的因素可從內(nèi)因和外因兩個(gè)方面進(jìn)行分析，內(nèi)因主要是指儲(chǔ)層的巖石礦物類型、成分、結(jié)構(gòu)以及儲(chǔ)層流體的物理化學(xué)性質(zhì)，是儲(chǔ)層敏感性的內(nèi)在表現(xiàn);外因是指鉆井技術(shù)，主要包括壓差、鉆井液類型及性能、鉆速及環(huán)空返速等。

為有效減小儲(chǔ)層傷害，應(yīng)在對(duì)儲(chǔ)層物性及巖石學(xué)特征進(jìn)行充分研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)，對(duì)造成儲(chǔ)層傷害的原理及主要因素進(jìn)行分析，并提出針對(duì)性的儲(chǔ)層保護(hù)建議。

圖1 煤層滲透率隨有效壓力的變化曲線

2 儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)

儲(chǔ)層敏感性是影響和決定儲(chǔ)層傷害的內(nèi)在因素，儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)主要是指根據(jù)特定儲(chǔ)層所含礦物以及孔隙結(jié)構(gòu)特性等對(duì)儲(chǔ)層的潛在傷害因素進(jìn)行分析，預(yù)測(cè)其可能產(chǎn)生的危害，主要包括應(yīng)力敏感、速敏、水敏、鹽敏、酸敏和堿敏。

沁水盆地南部煤層氣田位于山西省東南部晉城地區(qū)，其主體部分位于沁水縣境內(nèi)，總面積約3630km2，是我國(guó)發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)高煤階煤層氣田，研究區(qū)煤層產(chǎn)氣穩(wěn)定，開(kāi)發(fā)前景好，已進(jìn)行規(guī)?；_(kāi)采，區(qū)內(nèi)煤層氣主采煤層為山西組3號(hào)煤層。

2.1 儲(chǔ)層物性特征

(1)儲(chǔ)層孔隙特征

研究區(qū)煤樣的壓汞孔隙度測(cè)試結(jié)果顯示:煤巖的孔隙度在3.91% ～5.26%之間，平均為4.46%，孔隙度較低，系統(tǒng)滲透性較差。

通過(guò)比較研究區(qū)內(nèi)不同孔徑孔隙所占孔隙含量的比例，可明顯看出:孔隙分布特征呈現(xiàn)出明顯的兩極分布，微孔 (孔徑小于10nm)和小孔 (10-100nm)占絕大多數(shù)，平均約占孔隙含量的77.29%，孔隙類型以分子間孔和殘余氣孔為主。大孔 (孔徑大于1000nm)其次，約占16.42%，中孔 (100-1000nm)含量最少，僅占 6.29%(圖2)。

煤儲(chǔ)層中微孔和小孔含量高表明區(qū)內(nèi)3號(hào)煤儲(chǔ)層具有很強(qiáng)的吸附氣能力，煤層儲(chǔ)集氣體的能力較強(qiáng)，但大孔尤其是中孔含量較少，煤中孔徑分布不均勻，在中孔孔徑段存在滲流瓶頸，孔隙連通性較差，因而會(huì)降低儲(chǔ)層的通透性能。

(2)儲(chǔ)層裂隙特征

圖2 3號(hào)煤層不同孔徑孔容分布圖

對(duì)煤層裂隙的研究可從宏觀和微觀兩個(gè)層次進(jìn)行，相應(yīng)地將裂隙分為宏觀裂隙和微觀裂隙兩類。

宏觀裂隙可進(jìn)一步分為外生裂隙和內(nèi)生裂隙。根據(jù)井下煤壁和鉆井煤巖芯觀察，區(qū)內(nèi)宏觀裂隙依走向主要分為NE和NW向兩組，其中NE向發(fā)育最為發(fā)育，密度可達(dá)27-120條/米，但多為方解石等礦物充填，不利于改善儲(chǔ)層滲透性 (圖3)。

圖3 井下煤巖芯內(nèi)生裂隙觀測(cè)

微觀裂隙是溝通孔隙與宏觀裂隙的橋梁，依尺度不同可進(jìn)一步分為顯微裂隙 (在光學(xué)顯微鏡下可觀測(cè))和超顯微裂隙 (僅在掃描電鏡下可觀察到)。

觀察發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)煤中顯微裂隙和超顯微裂隙都較發(fā)育，具方向性且成組出現(xiàn)，從圖4可以看出，部分超顯微裂隙與顯微裂隙相貫通，且無(wú)礦物充填，有利于煤層氣的擴(kuò)散運(yùn)移。

對(duì)裂隙的觀測(cè)和統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，微觀裂隙的發(fā)育程度要明顯優(yōu)于宏觀裂隙，在連通孔隙不發(fā)育的情況下，顯微裂隙成為銜接孔隙的良好滲透通道，將孤立的孔隙連結(jié)起來(lái)形成更大規(guī)模的孔隙-微觀裂隙擴(kuò)散-滲流系統(tǒng)，超顯微裂隙也可作為煤層氣擴(kuò)散的重要通道，顯微裂隙及超顯微裂隙貫穿煤儲(chǔ)層孔隙，成為重要的結(jié)構(gòu)組成部分。

(3)儲(chǔ)層滲透率

圖4 煤巖超顯微裂隙觀測(cè)

利用壓降試井法對(duì)研究區(qū)3號(hào)煤儲(chǔ)層的滲透率進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明區(qū)內(nèi)煤儲(chǔ)層屬于低-中滲透率煤儲(chǔ)層，儲(chǔ)層滲透率介于0.1～6.7mD之間，大多分布在 0.5～3.0mD之間，一般小于1mD。滲透率值在全區(qū)變化較大，其中低滲透率儲(chǔ)層相對(duì)發(fā)育。方解石對(duì)割理的充填作用對(duì)滲透率的影響非常顯著，與未見(jiàn)方解石充填地區(qū)相比，即使割理相當(dāng)發(fā)育的地區(qū)滲透率也要低1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。

(4)儲(chǔ)層壓力特征

利用試井方法測(cè)得研究區(qū)儲(chǔ)層壓力介于5.10～10.60MPa，主要集中在6～8MPa之間，平均約為6.95MPa?？紫秹毫ο禂?shù)介于 0.835 ～1.080 之間，平均約為0.961，低于靜水壓力 (0.98)。儲(chǔ)層以欠壓為主，儲(chǔ)層應(yīng)力敏性較強(qiáng)，在常規(guī)鉆井過(guò)程中即使采用清水鉆進(jìn)也容易導(dǎo)致過(guò)平衡鉆井，對(duì)儲(chǔ)層保護(hù)不利。研究區(qū)內(nèi)大部分區(qū)域?yàn)榍穳好簝?chǔ)層，部分區(qū)域?yàn)槌?，少?shù)區(qū)域?yàn)槌瑝簝?chǔ)層。常壓及超壓異常狀態(tài)僅分布于鄭莊區(qū)塊的北部地帶(埋深＞1000m)。

2.2 儲(chǔ)層巖石學(xué)特征

(1)儲(chǔ)層礦物組成特征

儲(chǔ)層巖石學(xué)特征是影響儲(chǔ)層傷害的內(nèi)部因素，通過(guò)對(duì)儲(chǔ)層巖石學(xué)特征的測(cè)試分析可以定性地分析儲(chǔ)層的潛在傷害因素，從而判別開(kāi)發(fā)工藝與儲(chǔ)層特征的適應(yīng)性。

區(qū)內(nèi)3號(hào)煤巖中的礦物含量約為3%～11%，礦物主要以充填物的形式填充于煤層割理中，以細(xì)分散狀粘土類礦物為主，此外還包括部分方解石及黃鐵礦。手標(biāo)本觀測(cè)充填物類型主要為方解石，多呈脈狀充填。根據(jù)劉洪林等利用掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀等對(duì)沁水盆地大量的煤巖樣品觀測(cè)后認(rèn)為:沁水盆地煤儲(chǔ)層割理填充物主要可分為粘土礦物和碳酸鹽礦物兩類，偶見(jiàn)黃鐵礦呈斑點(diǎn)狀分布(圖5)。以晉城地區(qū)為代表的高變質(zhì)煤中粘土礦物以后生自形晶態(tài)的伊利石為主，伊利石形態(tài)多為尖角直邊狀薄片，且結(jié)晶度較高，此外還包括細(xì)纖維狀坡縷石—海泡石類礦物，絨球狀綠泥石、竹葉狀綠泥石等，這些礦物都是一定溫度下熱液活動(dòng)的反映。碳酸鹽礦物以方解石最為常見(jiàn)。割理充填物類型在區(qū)域和地層上都有一定變化，一般黃鐵礦先沉淀，然后是粘土礦物，最后是碳酸鹽礦物。

圖5 煤儲(chǔ)層中的黃鐵礦充填

根據(jù)傅雪海等人對(duì)沁水盆地南部頂?shù)装迳皫r和煤層方解石包裹體的測(cè)試結(jié)果，包裹體溫度分為兩期，一期為107～150℃，平均為125℃，占測(cè)試樣品的68%，另一期為180～251℃，平均為197℃，占測(cè)試樣品的32%。與粘土礦物的形成溫度相對(duì)應(yīng)，推測(cè)認(rèn)為儲(chǔ)層頂?shù)装迥鄮r以高嶺石和蒙脫石為主，此外含有一定的伊利石和綠泥石。蒙脫石的大量存在導(dǎo)致鉆井過(guò)程中極易發(fā)生水化膨脹，在鉆井過(guò)程中應(yīng)采取一定措施。

(2)儲(chǔ)層地下水化學(xué)特征

研究區(qū)主要位于弱徑流區(qū)，為地下水的滯流邊界，地下水富水程度高，水質(zhì)差，礦化度高度1823.61mg/L。煤儲(chǔ)層中水分含量較低，原煤水分(Mad)介于0.7% ～1.9%之間，平均約為1.3%，儲(chǔ)層水分的化學(xué)性質(zhì)與地下水保持一致，為高礦化度水。水質(zhì)類型以HCO3--Ca2+、Mg2+、SO42-型為主，其中在屯留一帶多為HCO3-K·Na型或HCO3·SO4-K·Na型，在趙莊、高平一帶為HCO3-Ca·Mg型，在潘莊、大寧一帶轉(zhuǎn)變?yōu)镠CO3·SO4-Ca·Mg型或HCO3-K·Na型。

2.3 儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)

(1)應(yīng)力敏感性:實(shí)驗(yàn)表明煤巖具有滲透率滯后現(xiàn)象，即隨覆壓壓力升高煤巖裂隙會(huì)被壓縮，滲透率下降，但卸壓后滲透率只能恢復(fù)到原來(lái)的一部分 (圖1)，這便是應(yīng)力敏感的體現(xiàn)，在煤層氣開(kāi)采過(guò)程中，任何過(guò)平衡壓差都會(huì)造成應(yīng)力傷害。儲(chǔ)層原始滲透性越差，由壓力下降引起的滲透率下降程度就越嚴(yán)重，應(yīng)力敏感效應(yīng)對(duì)產(chǎn)量的影響越大。應(yīng)力敏感效應(yīng)會(huì)大大降低煤儲(chǔ)層的滲透性，嚴(yán)重影響煤層氣的產(chǎn)能，因此應(yīng)加強(qiáng)煤層氣井合理生產(chǎn)壓差的研究，盡量降低應(yīng)力敏感效應(yīng)對(duì)煤層滲透性的損害程度。本區(qū)3號(hào)煤層中顯微裂隙普遍發(fā)育且無(wú)礦物充填，滲透率一般小于1mD，應(yīng)力敏感更為顯著，為強(qiáng)應(yīng)力敏感。

(2)速敏性:鉆井過(guò)程中，當(dāng)由于壓力波動(dòng)等外界條件造成儲(chǔ)層流體流速大于極限流速時(shí)，儲(chǔ)層中的細(xì)分散粘土礦物或膠結(jié)不牢靠顆粒會(huì)發(fā)生脫落、運(yùn)移。煤層氣開(kāi)采過(guò)程中過(guò)高的壓差、過(guò)高的水泥返速以及起下鉆等作業(yè)過(guò)程中的壓力波動(dòng)都會(huì)加快流體在儲(chǔ)層中的流動(dòng)，造成儲(chǔ)層中微粒的松動(dòng)，從裂隙和孔隙表面脫落、運(yùn)移，最后在孔喉處再次沉積下來(lái)，這種微粒的搬遷、運(yùn)移造成孔隙堵塞，造成滲透率下降。區(qū)內(nèi)煤層中孔喉直徑小于0.1μm的微孔和小孔大量存在，儲(chǔ)層中粘土礦物主要以細(xì)分散狀分布，易受外來(lái)流體影響發(fā)生顆粒運(yùn)移，速敏性強(qiáng)。

(3)水敏性:水敏性是指濾液及外來(lái)流體對(duì)儲(chǔ)層水敏性礦物的影響，煤巖中常含有一定量的粘土礦物，當(dāng)這些礦物為水敏性粘土礦物如蒙脫石、高嶺石時(shí)，外來(lái)流體的侵入會(huì)造成粘土的水化膨脹、分散和運(yùn)移，并堵塞孔隙，從而降低儲(chǔ)層滲透率，區(qū)內(nèi)儲(chǔ)層頂?shù)装迥鄮r中粘土成分以蒙脫石、高嶺石為主，此外含有部分伊利石和綠泥石，水敏性礦物含量高，為強(qiáng)水敏性，易造成擴(kuò)徑或井壁坍塌等鉆井事故，區(qū)內(nèi)F11-10和G11-8在二開(kāi)鉆井過(guò)程中均出現(xiàn)過(guò)表層套管下沉的現(xiàn)象，可認(rèn)為是泥巖水敏性的表現(xiàn)。煤儲(chǔ)層割理中礦物含量為3%～11%，粘土含量不高，且以伊利石為主，伊利石的水敏性不強(qiáng)，但易發(fā)生分散。

(4)鹽敏性:地層流體常具有穩(wěn)定的離子組成，當(dāng)外來(lái)流體與地層流體的化學(xué)性質(zhì)不完全相同時(shí)，外來(lái)流體中離子的介入會(huì)改變流體的礦化度，從而改變了粘土礦物的原有穩(wěn)定狀態(tài)，使得粘土微粒發(fā)生分散和運(yùn)移。此外，外來(lái)流體中的離子還可能與地層流體中的離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀等，造成孔隙堵塞。研究區(qū)儲(chǔ)層流體礦化度高，且離子類型以HCO3-—Ca2+、Mg2+、SO4

2-型為主，如外來(lái)流體與儲(chǔ)層流體不匹配易發(fā)生反應(yīng)生成CaCO3、CaSO4等無(wú)機(jī)沉淀而傷害儲(chǔ)層。儲(chǔ)層的鹽敏度取決于礦化度的減小速率，研究區(qū)儲(chǔ)層鹽敏性較強(qiáng)。

(5)堿敏性:固井過(guò)程中工作液中的pH通常較高，粘土礦物會(huì)因堿性環(huán)境的變化與工作液發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生硅酸鹽沉淀物或硅凝膠體堵塞孔喉，此外，pH值的變化還可能使儲(chǔ)層生成無(wú)機(jī)垢，造成煤儲(chǔ)層傷害，研究區(qū)儲(chǔ)層的堿敏性不明確。

(6)酸敏性:研究區(qū)煤儲(chǔ)層割理多為粘土礦物或方解石充填，偶見(jiàn)黃鐵礦呈斑狀分布，黃鐵礦和方解石均為強(qiáng)酸敏性礦物，其中黃鐵礦對(duì)HCl非常敏感，在HCl水溶液作用下會(huì)生成Fe(OH)3沉淀，而方解石對(duì)HF尤其敏感，在HF作用下也會(huì)生成不溶解的CaF2，造成對(duì)儲(chǔ)層的傷害。此外，HCl水溶液也會(huì)與伊利石等硅鋁酸鹽礦物發(fā)生反應(yīng)，使其礦物晶間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，打破原有平衡，造成微粒的分散或運(yùn)移，研究區(qū)儲(chǔ)層的酸敏性較強(qiáng)。

研究區(qū)3號(hào)煤儲(chǔ)層各項(xiàng)敏感性評(píng)價(jià)結(jié)果如表1，分析可知，研究區(qū)儲(chǔ)層整體敏感性較強(qiáng)，即儲(chǔ)層的潛在傷害可能性較大，其主要的潛在傷害因素有:應(yīng)力敏感、速敏、酸敏和水敏性。儲(chǔ)層的各種敏感性傷害往往是相互聯(lián)系和制約的，如酸性條件下發(fā)生的酸敏性傷害往往伴隨有環(huán)境改變?cè)斐傻碾x子反應(yīng)的鹽敏性特征。結(jié)合前人對(duì)儲(chǔ)層傷害類型和原因的歸納和總結(jié)，一般認(rèn)為:在鉆井過(guò)程中造成儲(chǔ)層傷害的各種作用類型按重要性排序依次為:壓差傷害、微粒運(yùn)移、固相顆粒堵塞、粘土膨脹及無(wú)機(jī)結(jié)垢。

表1 沁水盆地南部3號(hào)儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)表

對(duì)儲(chǔ)層敏感性的評(píng)價(jià)從理論上定性地說(shuō)明了儲(chǔ)層的各種潛在傷害原因及可能傷害程度，對(duì)確定有效的鉆井技術(shù)手段和選擇與儲(chǔ)層適應(yīng)性好的鉆井液具有指導(dǎo)意義。

3 煤層氣鉆井的儲(chǔ)層保護(hù)優(yōu)化建議

根據(jù)上述儲(chǔ)層敏感性分析，在煤層開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)注意以下措施以保護(hù)儲(chǔ)層。

(1)鉆井液的選擇:在打開(kāi)儲(chǔ)層時(shí)，鉆井液應(yīng)慎重使用水基鉆井液，以防止水相圈閉和水敏性損害，盡量使用無(wú)固相或低固相鉆井液，并注意工作液的配伍性;

(2)鉆井工藝:盡量采用平衡或欠平衡鉆井，降低壓差對(duì)儲(chǔ)層的應(yīng)力損害，同時(shí)減少固相和濾液對(duì)儲(chǔ)層的侵入;

(3)其它工程要求:工程中應(yīng)控制合理的環(huán)空返速，提高鉆速，減少非生產(chǎn)時(shí)間，以避免環(huán)空流速過(guò)大和鉆井液浸泡時(shí)間過(guò)長(zhǎng)對(duì)儲(chǔ)層傷害的加劇，同時(shí)在起下鉆等作業(yè)過(guò)程中應(yīng)盡量避免大的壓力波動(dòng)。

4 結(jié)論

(1)鉆井過(guò)程中對(duì)儲(chǔ)層原始平衡狀態(tài)的改變是造成儲(chǔ)層傷害的根本原因，進(jìn)而影響到煤層氣產(chǎn)能。造成儲(chǔ)層傷害的因素可從內(nèi)因和外因兩個(gè)方面進(jìn)行分析，可歸納為四種情況。

(2)結(jié)合對(duì)儲(chǔ)層物性及巖石學(xué)特征的分析認(rèn)為，研究區(qū)儲(chǔ)層敏感性整體較強(qiáng)，其主要的潛在傷害因素有:應(yīng)力敏感、速敏、酸敏和水敏，儲(chǔ)層敏感性的評(píng)價(jià)對(duì)確定有效的鉆井技術(shù)手段和選擇與儲(chǔ)層適應(yīng)性好的鉆井液具有指導(dǎo)意義。

(3)在煤層氣鉆井過(guò)程中應(yīng)通過(guò)改進(jìn)鉆井液和鉆井工藝技術(shù)，控制合理的鉆壓和環(huán)空返速，通過(guò)工藝優(yōu)化注重對(duì)儲(chǔ)層的保護(hù)。

［1］張龍飛.柿莊北GSN-001煤層氣井鉆井工藝分析及優(yōu)化 ［D］.太原:太原理工大學(xué)，2006.

［2］樂(lè)平，楊建，馮仁鵬.鉆井過(guò)程中的儲(chǔ)層損害和儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)研究現(xiàn)狀 ［J］.重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版)，2009，11(5):27-29..

［3］秦建強(qiáng)，劉小康.煤層氣鉆井中煤儲(chǔ)層的保護(hù)措施［J］.中國(guó)煤炭地質(zhì)，2008，20(3):67-69.

［4］段利江.晉城地區(qū)鄭莊區(qū)塊煤層氣解吸分餾特征研究 ［D］.北京:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)，2007.

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Research on Sensitivity Evaluation and Protection Technology of Coalbed Methane Reservoir in Southern Qinshui Basin

WANG Junpeng
(Shenhua Geological Exploration Co.，Ltd，Beijing 100011)

Reservoir damage is attributed to the change of the originally balanced reservoir condition during drilling process，which will reduce the production capability.The paper assesses the sensibility of the reservoir by analyzing the principle of reservoir damage in drilling and reservoir physical properties and petrologic feature.It is considered that the methane reservoir is sensitive，the main potential damage factors include the sensitivity of stress，rate，acid and water，and put forward the corresponding optimization suggestions.

Southern Qinshui basin;reservoir damage;sensitivity evaluation

王軍鵬，男，碩士，工程師，從事煤層氣、頁(yè)巖氣等非常規(guī)油氣研究工作。

(責(zé)任編輯 黃 嵐)