沁水盆地煤層泡沫壓裂液研究及性能評價.pdf

1、煤層氣作為一種由煤層生成并主要以吸附狀態(tài)儲集于煤層中的非常規(guī)天然氣,它作為非常規(guī)天然氣資源的重要組成部分,具有開發(fā)深度淺、勘探風險小、投資少、見效快的特點,是近一、二十年來崛起的優(yōu)質(zhì)潔凈新能源,開發(fā)利用前景巨大。煤層氣井通常進行壓裂開采,在國外通常使用的壓裂液體系包括:清水、聚合物壓裂液和泡沫壓裂液等。壓裂液侵入煤層將造成傷害,導致儲層的滲透率下降,其原因包括壓裂液的吸附作用或水鎖效應(yīng)引起煤基質(zhì)封堵和割理堵塞,而堵塞割理系統(tǒng)會限制煤層氣

2、的解吸,泡沫壓裂液由于含液量少,有利于返排,可有效減少對煤層氣井儲層的傷害。
　　 本文通過對SL-1、SL-2、尼納爾、AES、ABS以及十二烷基二甲基甜菜堿六種起泡劑以及不同穩(wěn)泡劑的篩選得到泡沫壓裂液體系的配方,通過對泡沫壓裂液性能測定表明:泡沫壓裂液具有高粘度、高稠度系數(shù)、低濾失的特點,研究表明:陶粒在各配方泡沫壓裂液體系中的沉降速度僅為清水中的0.0045％～0.014％,比常規(guī)壓裂液的沉降速度也小得多,其中0.25％S

3、L-1+0.25％SL-2+0.5％ABS+0.2％PAM體系的效果最好。
　　 通過煤基質(zhì)對泡沫壓裂液基液的吸附實驗和掃描電鏡的研究表明:泡沫壓裂液在煤基質(zhì)孔隙的粘附程度較小,基本沒有堵塞煤孔隙。由于泡沫壓裂液在返排過程中主要是以基液的形式存在,文中測定了泡沫壓裂液基液對煤巖滲透率的損害,結(jié)果表明:0.25％SL-1+0.25％SL-2+0.5％ABS+0.2％PAM體系對煤巖的損害率最小,僅為19.71％,相比瓜膠對煤巖的損

4、害率79.4％,泡沫壓裂液傷害更小。
　　 對優(yōu)選的泡沫壓裂液體系利用FracproPT壓裂軟件,引用山西沁水盆地煤層壓裂現(xiàn)場施工參數(shù),對沁水盆地南部煤層氣井TS57-01井3＃煤層進行泡沫壓裂裂縫模擬,結(jié)果表明:0.5％SL-1+0.5％ABS+0.2％PAM體系和0.5％SL-2+0.5％ABS+0.2％PAM體系的壓裂裂縫最長,裂縫半長達到186m,但所造縫的寬度較窄,平均縫寬為1.6cm,縫的導流能力相對較差,而三種起泡