煤层气储层孔渗参数的应力响应特征

论文摘要

由于煤岩质软易碎且力学强度小,煤层气储层具有较强的应力敏感性。在开发排采过程中受孔隙流体压力减小、有效应力增大的影响,储层中的孔-裂隙发生闭合,孔隙度和渗透率降低,致密程度增强,煤岩体对应力的响应程度也随之发生改变。基于力学形变理论,通过推导建立耦合力学应变的孔渗模型,计算并分析轴向应力作用下的煤岩孔隙度和渗透率变化规律,并采用"平均孔隙压缩系数"函数代替传统火柴束模型中的孔隙压缩系数常量,形成改进火柴束模型,以此来分析孔隙压缩系数改变对孔渗参数的影响。结果表明:随轴向应力增加,煤岩的孔隙度、渗透率及孔隙压缩系数均减小;孔渗参数与轴向应力之间满足负指数型数量关系;孔隙压缩系数随轴向应力的动态变化引起孔隙度和渗透率随轴向应力降低的速率减慢。因此,煤层气储层孔渗参数与应力应变之间具有地质关联性,评判储层物性时应考虑孔渗参数的应力敏感程度。

论文目录

• 1 单轴力学实验样品及方法
• 2 轴向应力下的孔渗变化特征
•   2.1 单轴力学实验结果
•   2.2 耦合力学应变的孔渗公式推导
• 3 孔隙压缩系数对孔渗变化的影响
•   3.1 孔隙压缩系数动态变化
•   3.2 变孔隙压缩系数火柴束模型对孔渗-应力变化的拟合
•   3.3 基于恒定/变化孔隙压缩系数的孔渗-应力规律对比
• 4 结论
• 符号解释

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 吴双,汤达祯,李松,李翔

关键词: 煤层气储层,孔隙度,渗透率,应力,应变,孔隙压缩系数

来源: 油气地质与采收率 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 中国石化石油勘探开发研究院,中国地质大学(北京)能源学院,中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司

基金: 国家自然科学基金项目“深部煤层气系统及其能量动态平衡机理研究”（41530314）和“煤体结构制约下的煤层气渗流机理研究”（41802180）

分类号: TE311

DOI: 10.13673/j.cnki.cn37-1359/te.2019.06.010

页码: 80-86

总页数: 7

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