›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (2): 354-360.doi: 10.16285/j.rsm.2017.02.007

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

低温对煤岩渗透性影响试验研究

杨兆中1,张云鹏2,贾 敏1,李小刚1,魏 卓3,张 璐4   

  1. 1. 西南石油大学 油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川 成都 610500; 2. 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司,天津 300452;3. 中国石油大学(北京)石油工程学院,北京 102249; 4. 中海石油(中国)有限公司天津分公司渤海石油研究院,天津 300452
  • 收稿日期:2015-04-09 出版日期:2017-02-11 发布日期:2018-06-05
  • 作者简介:杨兆中,男,1969年生,博士,教授,博士生导师,主要从事油气藏增产改造理论与应用研究与教学工作。
  • 基金资助:

    国家重点实验室开放研究课题(No. PLN1208);“十二五”国家科技重大专项(No. 2011ZX05042-002-001)

Experimental research on influence of low temperature on coal permeability

YANG Zhao-zhong1, ZHANG Yun-peng2, JIA Min1, LI Xiao-gang1, WEI Zhuo3, ZHANG Lu4   

  1. 1. State Key Laboratory of Reservoir Geology and Development Engineering, Southwest Petroleum University, Chengdu, Sichuan 610500, China; 2. CNOOC EnerTech-Drilling & Production Co., Tianjin 300452, China; 3. College of Petroleum Engineering, China University of Petroleum(Beijing), Beijing 102249, China; 4. Bohai Oil Research Institute, Tianjin Branch, China National Offshore Oil Corporation Limited (CNOOC Ltd.,), Tianjin 300452, China
  • Received:2015-04-09 Online:2017-02-11 Published:2018-06-05
  • Supported by:

    This work was supported by the State Key Laboratory Program (PLN1208) and the National Science and Technology Major Project of “Twelfth Five-Year Plan” of China (2011ZX05042-002-001).

摘要: 液氮压裂过程向地层注入液氮而产生的低温会对煤层岩石造成破坏,导致煤层渗透率升高。为揭示液氮注入地层过程对煤层渗透率影响的规律,采用压力脉冲衰减法开展了低温处理前、后煤岩渗透率测试试验。对比干燥与饱水煤岩在不同处理温度下的渗透率测试结果,-10、-25、-40 ℃及液氮(-195.8 ℃)低温处理30 min都会导致煤岩渗透率升高,饱水煤岩渗透率升高幅度高于干燥煤岩;随着处理温度的降低,煤岩渗透率升高幅度变大,拟合得到了渗透率升高率与煤岩处理温度之间的指数关系。通过试验结果分析,详细论述了低温导致煤岩破坏并提高煤层渗透率的原理。

关键词: 液氮, 煤岩, 岩石破坏, 低温处理, 渗透率

Abstract: Liquid nitrogen fracturing is a technique using liquid nitrogen as a fracturing fluid to stimulate the reservoir. During the treatment of liquid nitrogen fracturing, the cryogenic nitrogen is injected into formation, which leads coal rocks damage and increases coal rocks permeability. To reveal the laws of permeability variation after cryogenic nitrogen injection, the permeability tests are conducted on coal rocks before and after cryogenic treatment with pressure pulse decay method. By comparing the permeability results of dry and saturated coal rocks at different temperatures, it is found that the permeabilities of coal rock are all improved after 30 minutes cryogenic treatment respectively at -10 ℃, -25 ℃, -40 ℃ and liquid nitrogen (-195.8 ℃). Saturated coal rocks have a higher increasing rate of permeability than dry coal rocks. With the decrease of temperature, the permeability of coal rocks increases by a large amplitude. An exponential relation between the increasing rate of coal rock permeability and the temperature is obtained. The test results are analyzed to reveal the principles of coal rocks damage and permeability enhance influenced by low temperature.

Key words: liquid nitrogen, coal rock, rock damage, cryogenic treatment, permeability

中图分类号: 

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