煤層氣直井儲層改造技術(shù)與應(yīng)用

第一章緒論001
第一節(jié)煤層氣直井儲層改造技術(shù)研究意義002
第二節(jié)國內(nèi)外煤層氣井壓裂工藝技術(shù)進展004
一、煤層氣儲層改造技術(shù)研究進展004
二、壓裂液配方研究進展010
三、壓裂液對煤儲層傷害研究進展015
四、壓裂工藝參數(shù)優(yōu)化研究進展016
第三節(jié)煤層氣直井儲層改造技術(shù)研究方案018
一、主要研究內(nèi)容018
二、研究方法與技術(shù)路線019
三、預(yù)期目標(biāo)019
第二章煤層氣直井儲層改造技術(shù)一般工藝流程與類型021
第一節(jié)煤儲層改造的目的與特殊性022
一、煤儲層改造的目的022
二、煤儲層改造的特殊性022
第二節(jié)煤層壓裂與砂巖層壓裂的異同024
一、煤層壓裂與砂巖層壓裂的相同點024
二、煤層壓裂與砂巖層壓裂的不同點025
第三節(jié)煤層氣直井儲層改造的一般工藝流程029
第四節(jié)煤儲層改造類型劃分及工藝選型033
一、煤儲層改造類型劃分關(guān)鍵指標(biāo)的確定033
二、煤儲層改造類型劃分關(guān)鍵指標(biāo)臨界值的確定及劃分034
三、煤儲層改造工藝選型建議036
第三章活性水常規(guī)改造單一煤層關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用038
第一節(jié)活性水常規(guī)改造單一煤層關(guān)鍵技術(shù)039
一、開發(fā)層系的選擇039
二、射孔方式及密度選擇040
三、壓裂液配方實驗優(yōu)選042
四、支撐劑的選擇045
五、不同煤體結(jié)構(gòu)活性水壓裂裂縫形態(tài)051
六、不同煤體結(jié)構(gòu)活性水壓裂泵注參數(shù)優(yōu)化064
第二節(jié)活性水改造單一煤層應(yīng)用與效果評價068
一、低中滲Ⅱ類煤為主儲層活性水改造技術(shù)應(yīng)用068
二、低滲Ⅲ類煤為主煤儲層活性水改造技術(shù)應(yīng)用071
第四章酸化壓裂改造煤層關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用077
第一節(jié)酸化壓裂改造煤層關(guān)鍵技術(shù)078
一、開發(fā)層系的選擇078
二、酸化壓裂液配方優(yōu)選078
三、不同煤階煤酸化前后表面結(jié)構(gòu)及滲透率變化特征093
四、酸液與其他不同壓裂液混合壓裂泵注程序設(shè)計118
第二節(jié)酸化壓裂煤層適用性評價及應(yīng)用119
一、現(xiàn)場應(yīng)用120
二、適用性評價120
第五章胍膠壓裂改造煤層關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用122
第一節(jié)胍膠壓裂液低溫破膠劑實驗優(yōu)選123
一、實驗方案123
二、實驗測試結(jié)果124
三、破膠劑實驗優(yōu)選結(jié)果129
第二節(jié)HPG壓裂煤儲層的主要傷害負效應(yīng)研究129
一、HPG壓裂液引起支撐劑導(dǎo)流能力變化研究130
二、破膠液對煤心滲透率傷害實驗研究133
第三節(jié)胍膠壓裂液改造煤儲層綜合導(dǎo)流能力研究136
一、HPG壓裂工藝流程137
二、壓裂造縫時裂縫長度和寬度計算137
三、HPG攜砂形成的有效支撐裂縫形態(tài)138
四、不同條件下支撐劑鋪置有效支撐縫長149
五、HPG和活性水壓裂導(dǎo)流能力對比155
第四節(jié)胍膠壓裂泵注程序設(shè)計158
第五節(jié)胍膠壓裂工藝的工程應(yīng)用與適用性評價159
一、研究區(qū)地質(zhì)概況160
二、HPG壓裂主要參數(shù)的確定160
三、煤層氣直井壓裂效果評價161
四、胍膠壓裂液適用性評價162
第六章氮氣伴注壓裂改造煤層關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用165
第一節(jié)注氮氣對煤儲層的增能作用166
一、二元氣體等溫吸附/置換實驗研究166
二、注氮氣引起的儲層壓力變化規(guī)律168
第二節(jié)注氮氣對煤儲層的增透作用172
一、氮氣驅(qū)替甲烷過程煤基質(zhì)變形規(guī)律172
二、注氮氣引起的煤孔裂隙結(jié)構(gòu)變化特征179
三、注氮氣對煤儲層孔裂隙導(dǎo)流能力的影響180
第三節(jié)氮氣伴注壓裂工程應(yīng)用及適用性評價184
一、水力壓裂伴注氮氣提高煤層氣直井采收率的影響因素184
二、氮氣伴注壓裂工程應(yīng)用185
三、氮氣伴注壓裂適用性評價187
第七章二氧化碳壓裂改造煤層關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用190
第一節(jié)CO2注入后吸附-解吸及置換特征191
一、注CO2后氣體吸附-解吸特征191
二、注CO2后置換CH4特征196
三、超臨界條件下注CO2后氣體吸附、解吸、置換特征199
第二節(jié)CO2注入后的化學(xué)作用引起煤儲層滲透率影響機理205
一、CO2注入后化學(xué)作用引起的煤儲層滲透率變化特征206
二、CO2注入后化學(xué)作用引起的滲透率變化機理217
第三節(jié)CO2注入后物理作用引起煤儲層滲透率變化特征222
一、CO2注入后物理作用引起的煤儲層滲透率變化實驗研究222
二、CO2置換CH4過程滲透率變化特征227
第四節(jié)CO2壓裂技術(shù)工程應(yīng)用及適用性評價236
一、二氧化碳泡沫壓裂工程應(yīng)用237
二、二氧化碳泡沫壓裂的適用性240
第八章幾種特殊活性水改造煤層關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用241
第一節(jié)多煤層合層壓裂改造關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用242
一、多煤層合層投球壓裂技術(shù)原理242
二、合層水力壓裂關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化243
三、應(yīng)用效果評價247
第二節(jié)連續(xù)多次水力壓裂煤層關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用249
一、連續(xù)多次水力壓裂技術(shù)原理249
二、晉城礦區(qū)連續(xù)多次水力壓裂裂縫展布特征250
三、應(yīng)用效果評價258
第三節(jié)單一煤層重復(fù)水力壓裂綜合選井技術(shù)259
一、單一煤層重復(fù)水力壓裂選井評價指標(biāo)的構(gòu)建259
二、基于多層次模糊綜合評價的重復(fù)水力壓裂選井方法261
三、應(yīng)用與評價262
參考文獻266