煤储层动态渗透率物理模拟实验及启示

摘要

煤层气排采过程中煤储层渗透率可能得到改善,从而提高煤层气单井产量.渗透率能否得到改善受控于有效应力和基质收缩双重作用的影响.目前国际上有多种渗透率预测模型,包括P&M模型,S&D模型等,各模型假设和原理不尽相同,对同一区块预测结果差异较大,为此进行煤储层动态渗透率物理模拟实验,一方面用于印证模型适用性,另一方面为煤层气数值模拟、排采降压方案优化提供基础数据.“LFLabI型煤岩三轴基质收缩膨胀测试系统”是廊坊分院煤层气实验室为研究动态渗透率研制,集吸附、应力应变、渗透测试于一体的自动化测量系统,可实现煤岩岩石力学特征和基质吸附、膨胀、渗透特征测试,为煤储层渗透率动态研究提供了新的实验手段.研究采集了沁水盆地南部新鲜煤岩样品,利用该系统,初步模拟了排采过程中渗透率的变化过程;结果显示排采过程中渗透率先变小后增大,最后增至1.6倍;煤阶、灰分含量、显微组分、力学参数等影响因素共同控制作用渗透率改善方向.