復合射孔技術對松軟煤層的損傷效果研究

楊兆中，王乃璐，張 平，李成兵，李小剛

（1.西南石油大學 油氣藏地質及開發工程國家重點試驗室，四川 成都 610500；2.中聯煤層氣有限責任公司，北京 100011）

0 引 言

煤層氣是一種非常規天然氣，以吸附狀態的形式自生自儲在煤層中，由于煤層壓力和滲透率低、氣體在煤層中驅動力低，導致煤層氣解吸和運移速度降低，即使是煤層含氣量高的地區，其最終產量也很低［1］。 因此要實現我國煤層氣工業開發，需采取一定的增產措施［2－3］。 與頁巖不同［4］，對于松軟煤層，由于煤巖彈性模量、抗壓強度低，泊松比高，儲層中存在大量節理、割理和天然裂縫等［5］，導致射孔后采用常規水力壓裂施工作業時，常常出現漏失嚴重，裂縫起裂難，裂縫延伸受地應力控制等現象，嚴重影響煤層氣開發效果。 復合射孔技術將聚能射孔與高能氣體壓裂技術相結合，以毫秒級的升壓速率迅速壓裂地層，在井筒附近壓開多條不受地應力控制的多方位裂縫，改善煤層氣開發效果［6］。 為提高煤層氣井單井產能，實現煤層氣效益開發，開展復合射孔技術對松軟煤層的損傷效果研究具有重要意義。 目前，復合射孔對煤巖損傷效果的研究并不成熟。 劉曉輝等［7］對無煙煤進行了不同應變率下沖擊動力試驗，研究了能量耗散與應變率的關系。 孫可明等［8］利用理論與數值模擬的方法研究了低滲煤層預裂爆破裂紋的擴展規律。 張文清等［9］對煤巖進行不同應變率條件下的沖擊壓縮試驗，分析了沖擊加載速率對煤巖破碎耗能和塊度分布的影響。……