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天然气与石油 NATURAL GAS AND OIL
2017年2月
煤岩复杂裂缝长期导流能力实验研究
李玉伟贾丹高睿’高长龙米洁翰’艾池”
1.东北石油大学石油工程学院，黑龙江大庆163318； 2.中国石油勘探开发研究院廊坊分院，河北廊坊065000
摘要：煤岩裂缝复杂程度对裂缝导流能力具有显著影响，通过长期导流测试实验准确评价煤岩复杂裂缝真实导流能力能够为现场压裂方案设计和施工提供技术文持。开晨煤岩水平裂缝、T 复杂程度影响明显，复杂程度越高，裂缝铺砂总量越大，煤着裂缝导流能力越强，同时在阔合压力作用下支撑剂压实作用越明显；相同闭合压力条件下，随压实时间的增加，煤岩裂缝导流能力逐渐降低，并且随着煤岩裂缝复杂程度的增加，下降幅度透逐渐增加。实验结果解释了不同测试条件下煤岩裂缝复杂程度对裂缝导流能力的影响，研究成果是对现有煤岩裂缝导流能力评价研究的补充完善，对今后煤层气并压裂施工裂缝参数优化设计具有一定的借鉴意义。
关键词：煤岩：复杂裂缝；裂缝导流能力；支撑剂嵌入；煤层气井压裂 D0I;10. 3969 /j. issn. 1006 5539. 2017. 01. 018
0前言
水力压裂是煤层气井增产的首选方法和主要措施[1-8]，煤岩压裂过程中常常会形成多重裂缝和弯曲裂缝[9-10]，甚至形成多条裂缝共存的复杂裂缝系统【"1-13]。通过长期导流能力测试实验，准确评价煤岩复杂裂缝真实导流能力能够为现场压裂方案设计和施工提供可靠参考[14-15]。在裂缝长期导流能力评价研究方面，温庆志等人研究了闭合压力、时间等因素对支撑裂缝长期导流能力的影响，发现闭合压力和时间是影响导流能力的主要因素；GaoY等人【16]为准确预测支撑剂嵌入情况和评价裂缝导流能力建立了新的计算模型；王玮等人[17]考虑了支撑剂成岩作用的接触面溶蚀过程、边缘扩散作用控制的传质过程和颗粒自由表面沉淀过程，建立了新的支撑裂缝长期导流能力计算模型；胡世等人【18]运用裂缝导流仪对煤岩裂缝长期导流能力进行实验研究与分析，确定了长期导流能力实验研究中单点测试的最佳承压时间；董光等人"研究了闭合压力、铺砂浓度和天然
收稿日期：2016-07-27
基金项目：国家自然科学基金青年基金项目（51504068）
裂缝等对煤层裂缝导流能力的影响，得出闭合压力和支撑剂铺砂浓度对裂缝导流能力影响显著；杨焦生等人【2] 则分析了支撑剂嵌人、煤粉等因素对导流能力的影响，发现低煤岩强度、高闭合压力和煤粉嵌人都会降低煤岩裂缝导流能力。通过调研表明，以往对煤岩裂缝长期导流能力的评价研究多基于水平裂缝，未考虑裂缝形态或裂缝复杂程度因索。本文通过室内实验，开展了煤岩水平裂缝、T型裂缝和工型裂缝导流能力测试，分析了铺砂浓度为10kg/m时裂缝闭合压力、压实时间和裂缝形态对煤岩裂缝导流能力的影响。实验结果是对现有煤岩裂缝导流能力评价研究的补充完善，对今后煤层气井压裂施工裂缝参数优化设计具有一定的借鉴意义。
实验基本原理
1.1导流能力测试基本原理
裂缝导流能力是指支撑剂在储层闭合压力作用下通过或输送储层流体的能力，通常以一定闭合压力下裂
作者简介：李玉伟(1983-），男，黑龙江友谊县人，副教授，博士，现从事煤层气压裂开发理论方面的研究。万方数据