【摘 要】
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基于取自东北地区八连城、二道沟子等低煤阶煤矿的原煤样品,考虑层理方向效应,测试分析了不同方向上低煤阶煤岩抗拉强度、断裂韧性、单轴(三轴)抗压强度、泊松比、弹性模量等力学参数,研究了质量含水率、围压等对低煤阶煤岩力学性质的影响关系.研究结果表明:(1)低煤阶煤岩抗拉强度主要集中在0.3～3MPa,煤岩断裂韧性KIC范围在0.02～0.03MPa·m0.5,煤岩单轴抗压强度10.1～41.12MPa,
【机 构】
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中国石油勘探开发研究院,北京 中国石油大学(北京),北京
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基于取自东北地区八连城、二道沟子等低煤阶煤矿的原煤样品,考虑层理方向效应,测试分析了不同方向上低煤阶煤岩抗拉强度、断裂韧性、单轴(三轴)抗压强度、泊松比、弹性模量等力学参数,研究了质量含水率、围压等对低煤阶煤岩力学性质的影响关系.研究结果表明:(1)低煤阶煤岩抗拉强度主要集中在0.3～3MPa,煤岩断裂韧性KIC范围在0.02～0.03MPa·m0.5,煤岩单轴抗压强度10.1～41.12MPa,弹性模量1.43～4.99GPa,泊松比0.12～0.30,三轴压缩抗压强度集中在20～40MPa;弹性模量集中在2～4GPa,泊松比集中在0.2～0.4;(2)低煤阶煤岩各向异性特征明显,不同层理方向上的抗拉强度均具有一定的离散性,垂直层理方向上抗压强度、弹性模量等力学参数普遍大于平行层理方向上;(3)低煤阶煤岩抗压强度、弹性模量随质量含水率增加均呈下降趋势,煤岩抗压强度下降幅度达44％～47％,弹性模量下降幅度为26％～28％,煤岩泊松比受质量含水率增加的影响不明显;(4)低煤阶煤岩抗压强度、弹性模量、泊松比与围压均存在良好的正相关性.
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表示温度、压力、吸附三者关系的TPAE能从数学上解释为什么吸附气含量会出现极大值.出现煤层气吸附极大值必要条件是吸附量的变化受温度负影响的存在并大于受压力变化的正影响.利用等深来表示“相等”的温度变化dT和压力变化dP,TPAE的全微分化简为一元二次方程.出现吸附气含量极大值的必要且充分条件是该一元二次方程的判别式大于零.
通过对沁南地区郑庄区块内相邻煤层气井在地质特征和开发工艺基本相同的条件下,产量却有巨大差异的现象开展研究,利用构造裂隙填图技术、测井参数判断煤体结构技术、压裂曲线反演裂隙特征技术和构造曲率分析技术,相互对比验证,阐明了储层裂隙系统的发育特征;从古地应力场演化、原地应力测试入手,厘清了储层裂隙优势方向上有效应力对渗透率的控制作用.提出了储层裂隙系统的发育特征和优势裂隙方向的有效应力是低渗区内高渗带主
煤层气储层破裂压力低、割理和裂缝发育,容易导致固井水泥浆对储层的侵入伤害,造成后期压裂改造过程中破裂压力异常升高等工程难题.针对这一难题,分析了煤岩的理化性能和潜在伤害方式,建立了水泥浆伤害煤储层的定量评价方法,揭示了煤储层的水泥浆伤害机理.结果表明:煤岩中含有高岭石等黏土矿物,孔隙、裂缝发育,水泥浆在压差作用下主要沿裂缝侵入,固化后形成不可酸解的水泥颗粒,堵塞裂缝、孔隙,将煤岩基质充分胶结,并在
鄂尔多斯盆地大宁—吉县区块的天然气勘探已进入煤系地层致密气勘探评价阶段.致密砂岩的成藏特征及其控制因素的研究对于指导致密砂岩气勘探开发具有重要意义.本文对研究区的主要目的层段山2—盒8段储层特征进行了对比,并对其控制因素进行了分析.结果表明,山2段到盒8段砂岩储层物性逐渐变差,砂体岩屑含量逐渐增加,储集空间以次生溶蚀孔隙为主,毛细管压力曲线特征显示孔喉半径变小、磨圆变差的特点.受物源、沉积环境和成
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中国拥有丰富的低煤阶煤层气资源量,本文研究对象为二连盆地吉尔噶朗图凹陷低煤阶褐煤煤层,储层低孔、低渗,没有自然产能,采用洞穴完井产量仅为150m3/d左右,增产效果很差,同时由于煤层结构破碎,通过压裂的方法产生水力裂缝并有效支撑是异常困难的,前期尝试过中高阶煤层常用的活性水压裂技术,压后产量仅200～300m3/d,达不到商业开采气量,限制了该区域的商业开采活动.文中介绍了通过提高煤层压裂裂缝延伸
煤层气井普遍存在采出水量变化大、抽油机载荷不稳定的特点,能量利用率远低于国内油田抽油机平均水平.现有分析计算方法受制于系统能量传递关系复杂、参数之间耦合性强等特点,理论计算法对各节点能耗计算参数要求高,无法实现有效的动态分析.以沁水盆地南部煤层气井为例,基于数据挖掘与大数据分析,创新构建一套多维尺度抽油机能耗优化模型,应用K-means聚类分析获得不同能耗偏向性的独立样本群,明确节能措施方向.通过
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