煤層氣水力壓裂增產機理及效果評價方法研究

尹錦濤，田杰苗，孫建博，劉 剛

(1.陜西延長石油 (集團)有限責任公司研究院，陜西西安 710075;2.陜西延長石油 (集團)有限責任公司油氣勘探公司英旺采油廠，陜西延安 716299)

煤層氣主要以吸附狀態賦存在煤巖基質中，在大多數煤層氣儲層中，煤巖裂隙或割理系統中充滿了水，水的壓力體現煤層氣吸附壓力，為了產氣，首先要排水降壓解吸，這決定煤層氣的產出是一個區別于常規天然氣的“排水—降壓—解吸—擴散—滲流”的復雜過程。我國煤層氣儲層條件較差，具有低孔、低滲、非均質性強的特點［1－2］，普遍存在常規開采方式開發效果差的問題，為了提高煤層氣單井產量，實現商業化開采，必須進行增產改造，改善井底滲流條件，提高煤儲層的滲透能力，促進排水降壓，增加煤層氣單井產量。水力壓裂改造技術是當前煤層氣增產的首選方法，也是被證明的煤層氣開采的一種有效的增產方法［3－4］。本文主要對煤層氣水力壓裂增產機理及效果評價方法開展研究，并進行了實例分析。

1 水力壓裂及其增產機理

1.1 水力壓裂

水力壓裂是指向地下巖層泵入高壓液體致使巖層產生裂縫達到油氣增產目的的一種技術，是利用地面高壓泵組，將高黏液體以大大超過地層吸收能力的排量注入井中，在井底憋起高壓，當此壓力大于井壁附近的地應力和地層巖石抗張強度時，便在井底附近地層產生裂縫;繼續注入帶有支撐劑的攜砂液，使裂縫向前延伸并充填支撐劑，從而在井底附近地層內形成具有一定幾何尺寸和高導流能力的填砂裂縫，使井恢復其自然產能或使產能超過自然水平，同時改變地層中流體滲流方式，達到增產增注、補救鉆井過程中對儲層傷害的目的［5］。……