煤層氣產(chǎn)能影響因素探討

王楠　吉曉曦

摘 要：鉆井與壓裂是當前導致煤層產(chǎn)量難以提高的關(guān)鍵影響因素，本文主要分析了當前鉆井工程與壓裂改造對于煤層氣井產(chǎn)能的影響，可以為今后我國開展煤層氣的勘探技術(shù)提升做出貢獻。

關(guān)鍵詞：煤層氣；產(chǎn)能；影響因素；探討

1 鉆井工程對于煤氣產(chǎn)能所帶來的影響

鉆井工程的煤層氣井產(chǎn)能所帶來的影響主要包含了在鉆井進行的過程中會造成其煤儲層中產(chǎn)生污染，導致井身質(zhì)量的下降，對于后期開展的壓裂和開采連續(xù)性產(chǎn)生一定的負面作用，最終導致了煤層氣井的產(chǎn)能難以提高。

1.1 鉆井液性質(zhì)對于煤層氣產(chǎn)能所帶來的影響

鉆井液對于煤層氣產(chǎn)能所帶來的影響主要包含了污染和損害兩個方面的內(nèi)容，一方面煤層能夠吸收高分子聚合物，此時就會形成一定量的膨脹和吸附作用，導致整個開采系統(tǒng)出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象；另一個方面，鉆井液中的固體顆粒直接進入到煤儲層中的裂縫內(nèi)部，造成了該部分位置出現(xiàn)嚴重的污染清理。本文的筆者深入的分析了當前工業(yè)區(qū)內(nèi)部正常開采的42口實際情況進行統(tǒng)計和分析，發(fā)現(xiàn)使用清水鉆井液的產(chǎn)氣量比使用聚合物低固相鉆井液的產(chǎn)氣量高出很多。后者的平均最高產(chǎn)氣量為1164m3，平均單井穩(wěn)產(chǎn)氣量739 m3；使用前者的平均產(chǎn)氣量為 1571 m3，平均單井穩(wěn)產(chǎn)氣量1163 m3。

1.2 鉆井液的中浸泡對于煤層產(chǎn)氣能所帶來的影響

煤層在鉆井液中浸泡時間主要指的是鉆井過程中從揭開煤層值固井完井的整個過程內(nèi)，根據(jù)當前該工業(yè)區(qū)中正常產(chǎn)氣量分析后發(fā)現(xiàn)，煤層通常會在鉆井液中浸泡長達2～28天的時間，但是一般都是3～11天左右。通過研究產(chǎn)氣量以及浸泡時間存在的內(nèi)部聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)排采井從整體上煤層的鉆井液中浸泡的時間會比較長，最高產(chǎn)氣量以及穩(wěn)定產(chǎn)氣量的數(shù)據(jù)都會出現(xiàn)一定的降低，但是關(guān)聯(lián)性也不是非常的明顯。如果探井煤層在鉆井液中的浸泡時間小于14天，那么這就表示上述的兩者并不存在一定的關(guān)聯(lián)性；如果浸泡的時間超過了14天，那么二者的關(guān)系就是負關(guān)聯(lián)性，也就是說浸泡的時間越長，那么最終的最高產(chǎn)氣量和穩(wěn)定產(chǎn)期量都會相應(yīng)的有所降低。深入的研究后發(fā)現(xiàn)，導致這一情況存在的主要原因是鉆井液進入到煤儲層之后會造成一定程度的傷害，時間越長，傷害也就越嚴重。

2 壓裂改造對煤層氣產(chǎn)能的影響

如果選擇不同的壓裂工藝和參數(shù)都會導致最終的壓裂效果不一致，這主要是因為該項數(shù)據(jù)對最終的壓裂效果和產(chǎn)能都會存在影響，所以在施工的過程中需要根據(jù)具體工程條件確定符合要求的工藝參數(shù)。

2.1 壓裂施工規(guī)模對煤層氣產(chǎn)能的影響

壓裂規(guī)模越大，這就說明進入到煤層中的物質(zhì)非常多，裂縫的各個方面尺寸都會不同程度上增加，尤其是在裂縫長度方向發(fā)展最快。因為煤層屬于低滲透層，根據(jù)裂縫的規(guī)模以及評價結(jié)果，采取加大規(guī)模的方式來提高產(chǎn)能是可以進行的。但是，如果規(guī)模過大而超出了一定的限定范圍，則也會產(chǎn)生嚴重的不利影響：裂縫擴展到煤層頂部位置后，導致了最終的排水非常的困難，無法滿足工程的需要；煤體出現(xiàn)了嚴重的損壞，滲透率會持續(xù)下降。根據(jù)我國某西南地區(qū)的產(chǎn)氣井進行數(shù)據(jù)分析后發(fā)現(xiàn)，壓裂總液量為332.3～1090.0 m3，一般在400～820 m3；加砂量為20～70 m3，一般在30～50m3。

通過全面的分析了上述煤氣井中的各個參數(shù)之后發(fā)現(xiàn)：該地區(qū)的壓裂液總的使用小于800m3時，壓裂液的使用量與最高產(chǎn)氣量以及穩(wěn)定產(chǎn)氣量二者存在著正相的關(guān)系，也就是說在開采的過程中所使用到的壓裂液越多，最終所產(chǎn)生的氣量就越多；但是當壓裂液總量超出800 m3時，上述兩者的變動并不存在必然的聯(lián)系，影響也不是很大。而當加砂量在50 m3以下時，加砂量與最高產(chǎn)氣量以及穩(wěn)定產(chǎn)氣量之間存在比較微弱的正相關(guān)系，也就是說當加砂量逐漸提高，最終的產(chǎn)氣量也就越多；但是當加砂量超出50 m3時，加砂量與上述兩者的關(guān)系并不存在明顯的關(guān)系，影響因素也不大。

2.2 重復壓裂對煤層氣產(chǎn)能的影響

如果煤氣層在開采的過程中一次壓裂并不能滿足正常生產(chǎn)的需要，那么就需要再次進行壓裂處理，這時可以適當?shù)母纳崎_采井的最終效果。隨著生產(chǎn)工作的持續(xù)進行，最終進行壓開的裂縫中的支撐劑出現(xiàn)了破碎的現(xiàn)象，導致了內(nèi)部的一些顆粒物無法正常的輸送到外部環(huán)境中，最終導致了整體的堵塞現(xiàn)象，導流能力持續(xù)下降，無法滿足正常施工的需要，最終也就導致裂縫的性能不能滿足生產(chǎn)的需要。而重復壓裂裂縫能夠有效的避免井筒附近中存在的污染源，充分的保證井筒和儲存之間存在著較好的滲流通道，保證其導流能力能夠滿足正常生產(chǎn)的需要，最終提高煤層氣井的產(chǎn)能。

3 結(jié)論

本文結(jié)合筆者實際工作經(jīng)驗，并且以我國某地區(qū)的煤氣井作為研究對象，提出了壓裂改造對于我國煤層氣產(chǎn)能所帶來的影響。全面的分析之后得知，使用清水鉆井液能夠大大提升煤層氣井的產(chǎn)能，鉆井液對于煤層也存在一定的影響作用，通常來說，浸泡的時間越長，就會導致其最終的產(chǎn)能下降。壓裂的規(guī)模提升，能夠大大提升煤層的產(chǎn)量，但是如果其規(guī)模超出了一定的范圍，則必然會造成煤層出現(xiàn)嚴重的破碎情況，對于產(chǎn)能的提升起到負面作用。

參考文獻：

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