煤田地质与勘探

作者：陈昊, 李国璋, 秦勇, 王建国, 申建, 孙玉琦, 袁二军, 李典,

关键词：煤系气, 合层水力压裂, 数值模拟, 地质因素, 施工因素,

目的煤系气合采是提高我国非常规天然气单井产量的重要开发方式。然而，煤系气储层物质组成截然不同、物理性质差异巨大，导致煤系气合采储层在压裂过程中裂缝在不同储层内的扩展方式和发育程度存在不确定性。如何协调好多储层改造实现多气共采对于降低煤系气开发成本、提高产能至关重要。方法以鄂尔多斯盆地东北缘临兴区块为例，剖析影响煤系气储层合层压裂效果的地质因素、工程因素，利用数值模拟方法，研究不同储层内压裂裂缝的扩展规律，并对合层压裂提出针对性建议。结果结果表明，储隔层最小水平主应力差、抗拉强度差、泵注排量和黏度的增大有利于缝高和缝宽的扩展，其数值越大，裂缝的穿层能力越强。岩层的最小水平主应力和压裂液黏度主要影响储层中裂缝宽度，具体表现为，岩层相对最小水平主应力越大或压裂液的黏度越小，裂缝宽度越小。储隔层弹性模量差和泊松比差的变化对整体压裂效果的影响较小，但弹性模量差增大会减少裂缝穿层时间，使裂缝更快到达极限高度。结论基于上述研究，提出了临兴地区煤系气合采储层优选方案及排采建议，即应优先选取储隔层最小水平主应力差在0~4 MPa、抗拉强度差大于4.5 MPa的储层进行合采压裂，并以大于4 m3/min的泵注排量进行开采，从而实现更高效的资源开发。

来源：2024年第12期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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