延川南工區煤層氣排采速率定量分析

李 清，彭興平 （中石化華東分公司非常規資源勘探開發指揮部，江蘇 南京210011）

長期以來，基于對煤巖儲層保護的考慮，“持續、緩慢、穩定”成為煤層氣開發的基本原則[1～4]；然而在排水降壓過程中，流壓下降速率太小，必然會導致排采周期變長，產能建設見效緩慢，投資風險也大大提高，嚴重制約了煤層氣大規模開發的投資決策。因此，有必要探索出一套既不破壞煤巖儲層物性、保證良好的產氣效果，又能盡快創造經濟效益的排采理論和開發制度；而對井底流壓下降速率的定量研究，便成為問題的關鍵。

1 試驗模型及意義

儲層滲透率，是煤層氣產出的關鍵因素；而煤巖儲層的孔隙、裂隙結構等內在因素，對滲透率起主導作用[5]。因此分析煤巖的應力特征，對研究滲透率有十分重要的意義[6，7]，很多學者通過室內巖石力學試驗的研究發現，加載速率對巖樣的物理力學特性有很大的影響[8]。

延川南緊鄰韓城煤層氣區塊，二者主力目的層同為二疊系煤系地層，具有相似的構造背景和沉積環境，為了尋找延川南煤層氣開采過程中合理降壓速率的一般規律，筆者選用韓城工區煤巖巖心試驗情況來進行對比分析和探討。

段品佳等[9]對韓城煤層氣儲層同一號煤巖巖心，進行了不同加載速率的室內三軸壓縮試驗。試驗巖心直徑均為50mm，高徑比為2∶1；選取圍壓為7MPa，以0.01、0.05和0.50MPa/s等3個不同等級的加載速率，對煤巖的破壞特性進行試驗分析表明：如果加載速率過快，則試樣的強度提高，但塑性階段迅速過渡到脆性階段，最終會呈粉碎性破壞。……