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煤层气井近井压裂裂缝充填特征与堵塞机制 被引量：12
1
作者 陈立超 王生维 +3 位作者 何俊铧 李瑞 刘建华 吕帅锋 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期117-122,共6页
近井部位压裂裂缝内微粒运移与堵塞是煤层气井减产的重要因素之一。客观查明近井压裂裂缝内充填特征规律与堵塞机制对气井解堵理论深化、解堵工艺改进非常关键。基于煤矿掘进工作面开挖观测现象,对沁水盆地南部煤层气直井近井压裂裂缝... 近井部位压裂裂缝内微粒运移与堵塞是煤层气井减产的重要因素之一。客观查明近井压裂裂缝内充填特征规律与堵塞机制对气井解堵理论深化、解堵工艺改进非常关键。基于煤矿掘进工作面开挖观测现象,对沁水盆地南部煤层气直井近井压裂裂缝内充填特征与裂缝堵塞机制进行系统分析。结果表明:煤层气井近井压裂裂缝内充填物由煤粉、支撑剂及完井滤饼组成;完井滤饼对压裂裂缝启裂、延展及支撑剂分布具有关键控制作用,近井裂缝壁面完井滤饼能够减缓压裂液的滤失速率,但在滤饼尖灭位置压裂液滤失速率突然增大时极易脱砂形成脱砂楔体,楔体在流体冲击下压实致密,排采期气液两相流携带煤粉流经脱砂楔体时卡在砂粒间形成裂缝堵塞;基于颗粒堆积模型与黄金过滤原则,针对研究区粒度中值0.045 mm的煤粉,脱砂楔体处注入支撑剂粒径大于0.900 mm可降低裂缝内煤粉堵塞程度。 展开更多
关键词 煤层气井 压裂裂缝 完井滤饼 煤粉运移 堵塞
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陇东地区煤层气井油管柱腐蚀机理研究 被引量：10
2
作者 陈立超 王生维 +2 位作者 张典坤 郭丁丁 任龙锋 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期170-180,共11页
煤层气井油管柱腐蚀导致的管柱穿孔和频繁卡泵是制约陇东地区煤层气资源开发的关键因素,确定煤层气井油管腐蚀形貌特征与产物成分,查明其腐蚀机制对于气井管材选型、防护措施改进意义重大。利用扫描电镜(SEM)及二次电子图像(SE)、背散... 煤层气井油管柱腐蚀导致的管柱穿孔和频繁卡泵是制约陇东地区煤层气资源开发的关键因素,确定煤层气井油管腐蚀形貌特征与产物成分,查明其腐蚀机制对于气井管材选型、防护措施改进意义重大。利用扫描电镜(SEM)及二次电子图像(SE)、背散射图像(BSE)对油管柱腐蚀产物膜形貌进行微观表征,采用能谱分析(EDS)标定腐蚀产物元素类型及含量,并通过X射线衍射分析了腐蚀产物的矿相,在此基础上提出本区煤层气井油管腐蚀机理及防护措施:本区煤层气井N80油管钢在高矿化度Cl^-、HCO3^-地层水环境发生强烈CO2腐蚀作用,形成多层结构腐蚀产物(FeCO3)膜,由于腐蚀产物膜与金属基体结合强度低,在井筒流动介质冲刷下易发生剥离,且腐蚀产物膜疏松多孔致密性差,Cl^-易穿过产物膜接触金属基体,形成自催化腐蚀电偶,加速局部阳极溶解,生成大量点蚀坑,加剧了腐蚀穿孔伤害程度。选择含3%Cr油管材、加缓蚀剂(原油)与射孔完井是实现本区煤层气井油管柱整体腐蚀防护的可行措施。 展开更多
关键词 煤层气井 N80油管钢 CO_2腐蚀 产物膜 陇东地区
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西山地区煤层气径向水力钻孔技术应用及效果 被引量：3
3
作者 乔晋 李瑞 +2 位作者 王森 刘彦锋 高超 《煤炭工程》 北大核心 2020年第6期86-90,共5页
煤层气径向水力钻孔是国内近几年发展起来的用于煤层气增产的工艺技术。为了研究径向水力钻孔技术在煤层气井增产的应用效果,分析了该技术的原理与施工工艺,并对西山地区古交矿区两口煤层气井开展了径向水力钻孔施工试验。结果表明,径... 煤层气径向水力钻孔是国内近几年发展起来的用于煤层气增产的工艺技术。为了研究径向水力钻孔技术在煤层气井增产的应用效果,分析了该技术的原理与施工工艺,并对西山地区古交矿区两口煤层气井开展了径向水力钻孔施工试验。结果表明,径向水力钻井技术可增加煤层的导通能力,试验井产量获得了明显提升,但效果还不够理想。基于此,分别从地质与工程角度分析了增产效果不理想的原因。径向钻孔技术在煤层气排采增产改造及水力压裂工艺优化方面具有一定应用前景,但还需要加大该技术的理论基础研究,优化施工工艺。 展开更多
关键词 煤层气 径向钻孔 增产改造 解堵 西山地区
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爆炸冲击对高阶煤微晶结构的影响特征
4
作者 梁为民 晁延恒 +2 位作者 信豪杰 龚健 武杰 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期92-97,共6页
为探究爆炸冲击荷载对煤微晶结构的影响,以河南赵固二矿山西组二_(1)煤层高阶无烟煤为研究对象,利用炸药对煤样进行爆炸冲击试验,通过改变炸药量控制冲击荷载的大小,并对冲击过后的煤样进行X射线衍射测试,分析在不同强度冲击荷载作用下... 为探究爆炸冲击荷载对煤微晶结构的影响,以河南赵固二矿山西组二_(1)煤层高阶无烟煤为研究对象,利用炸药对煤样进行爆炸冲击试验,通过改变炸药量控制冲击荷载的大小,并对冲击过后的煤样进行X射线衍射测试,分析在不同强度冲击荷载作用下煤样微晶结构的变化规律。研究结果表明:煤样的峰值应变随着冲击荷载的增大而升高;与原煤相比,受冲击荷载之后煤样XRD图谱的002峰与100峰均变的更高且陡,衍射峰位置向θ值大的一侧偏移;与原煤样相比,受冲击荷载之后煤体的微晶结构参数发生规律性变化,面层间距(d_(002))表现出减小的趋势,单元堆砌度(L_(c))、单元延展度(L_(a))以及(L_(a)/L_(c))表现出增大的趋势;微晶结构变化快慢也呈现一定的规律性,随着煤样受到冲击荷载的增大,面层间距呈现减小的趋势;单元堆砌度与单元延展度呈现增加的趋势,前期增加缓慢,后期增加迅速;受冲击煤样的微晶结构更加有序,从微观结构上解释了冲击载荷对煤微晶结构的影响。 展开更多
关键词 爆炸冲击 微晶结构 X射线衍射 XRD图谱
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不同菌源作用下煤微生物产甲烷的对比研究 被引量：5
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作者 罗永涛 邰超 +4 位作者 武俐 佘加平 郝春生 赵同谦 齐永安 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期48-57,共10页
以矿井水为本源菌,以沼液、活性污泥和底泥为外源菌.从微生物群落构成和产气特征两个方面,分析4种菌源作用下5种煤样的微生物气化过程和产甲烷的差异性.结果表明:4种菌源的微生物主要由细菌和古菌构成,细菌占85%以上,古菌占整个菌群的5... 以矿井水为本源菌,以沼液、活性污泥和底泥为外源菌.从微生物群落构成和产气特征两个方面,分析4种菌源作用下5种煤样的微生物气化过程和产甲烷的差异性.结果表明:4种菌源的微生物主要由细菌和古菌构成,细菌占85%以上,古菌占整个菌群的5.8%～9.5%.本源菌和外源菌的微生物群落构成有共性,也存在一定差异,主要体现在细菌的芽孢杆菌科和古菌的广古菌门,本源菌中几乎未检出芽孢杆菌科,而3种外源菌中均有检出,所占比例随成气时间增加而增加.本源菌中广古菌门的初始比例高于3种外源菌;4种菌源的优势菌群均为Methanomassiliicoccaceae科.本源菌和外源菌作用下煤产甲烷过程分为三个阶段,表明本源菌和外源菌具有相似的成气特征.不同菌源作用下煤产甲烷的效率不同.与外源菌相比,本源菌作用下不同煤样的甲烷产生效率无明显优势.成气过程中,本源菌产氢气体积分数比3种外源菌低一个数量级,氢气生成量很少,说明本源菌中的产氢微生物群落较少,证明二氧化碳的氢还原过程并不主导第二阶段甲烷的生成. 展开更多
关键词 生物成气 本源菌 外源菌 甲烷 菌群结构
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采空区瓦斯地面定向钻井抽采效果分析 被引量：3
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作者 郭向前 李超 +3 位作者 张奡 胡胜勇 刘应科 康建宏 《煤炭工程》 北大核心 2019年第11期42-45,共4页
为了解决井下工作面瓦斯超限的问题并提高采空区瓦斯抽采效果,采用理论分析与现场实测相结合的方法,通过分析整个回采过程中地面定向钻井抽采采空区瓦斯的浓度和纯流量随工作面推进距离的变化,研究了水平轨迹与采煤工作面回风巷交叉且... 为了解决井下工作面瓦斯超限的问题并提高采空区瓦斯抽采效果,采用理论分析与现场实测相结合的方法,通过分析整个回采过程中地面定向钻井抽采采空区瓦斯的浓度和纯流量随工作面推进距离的变化,研究了水平轨迹与采煤工作面回风巷交叉且竖直轨迹倾斜向下的地面定向钻井随井下工作面推进的瓦斯抽采效果。研究结果表明:当工作面推进至距切眼约600~810m时,地面定向钻井抽出的瓦斯浓度和纯流量均最高,分别为1135m^3/h和75.5%,并由此确定了瓦斯富集区所对应的最佳井位和层位。对地面定向钻井和地面垂直钻井等采空区瓦斯抽采技术井位层位的确定具有很大的指导意义。 展开更多
关键词 采空区瓦斯 地面定向钻井 瓦斯抽采 瓦斯富集区
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基于渗水试验的煤岩压裂液静态滤失特征分析 被引量：7
7
作者 陈立超 王生维 +1 位作者 张典坤 孟祥凯 《中国煤炭》 2020年第6期90-97,共8页
压裂液滤失是制约煤储层压裂造缝效率、诱发储层物性伤害的关键,厘定压裂液静态滤失特征尤其是空间渗滤非均质性对于煤储层压裂液滤失机制深化、降滤失剂材料改进具有实际意义。为此采用大尺寸煤岩试样开展渗水试验研究,查明了清洁、冻... 压裂液滤失是制约煤储层压裂造缝效率、诱发储层物性伤害的关键,厘定压裂液静态滤失特征尤其是空间渗滤非均质性对于煤储层压裂液滤失机制深化、降滤失剂材料改进具有实际意义。为此采用大尺寸煤岩试样开展渗水试验研究,查明了清洁、冻胶压裂液在原生结构煤体、碎裂构造煤体中的渗水习性。研究结果表明,静态滤失过程中煤岩压裂液渗水系数和渗透速度受到压裂液体系、驱动压差及煤体结构的综合影响,整体上随着累计渗滤液量的增加均呈现出负幂指数形式的降低,清洁压裂液在原生结构煤体中初滤失现象明显。研究结果还表明,压裂液渗滤侵入原生结构煤岩导致裂缝两侧煤岩封闭性孔隙回弹响应,以及压裂液侵入构造煤岩开放孔隙内的甲烷气体置换效应,是导致煤岩压裂液静态滤失中渗滤驱动压差、渗滤速度降低的关键微观机制。 展开更多
关键词 大尺寸煤样 渗水试验 压裂液滤失 渗水系数 滤失微观机制
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构造煤纳米级孔隙特征及其对含气性的影响 被引量：12
8
作者 高彬 黄华州 +3 位作者 宁娜 刘明杰 张宇 王紫襄 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期182-187,192,共7页
煤孔隙对储层含气性具有重要影响,构造煤储层尤甚。采集淮南煤田潘一矿13号煤层中4种煤体结构的煤样进行低温液氮实验,运用最小二乘法原理并采用FHH分形模型,系统地分析了煤储层纳米级(1.7～20nm)孔隙结构特征及其与分形维数之间的关系... 煤孔隙对储层含气性具有重要影响,构造煤储层尤甚。采集淮南煤田潘一矿13号煤层中4种煤体结构的煤样进行低温液氮实验,运用最小二乘法原理并采用FHH分形模型,系统地分析了煤储层纳米级(1.7～20nm)孔隙结构特征及其与分形维数之间的关系。结果表明:煤体破坏程度增强致使BJH孔容和BET比表面积增大,过渡孔与微孔含量增加;构造煤中毛细凝聚开始发生在2～3 nm并随着相对压力的增大而逐渐增强;对气体吸附做主要贡献的是孔径为5 nm的孔隙,糜棱煤中此类孔隙最多致使含气性最好;研究区内除原生结构煤外,其他煤储层纳米级孔隙分形维数均大于2.6,平均孔径与分形维数呈明显负相关且相关性系数在0.9以上,表明此类孔隙具有明显的分形特征,孔隙结构复杂程度较高。综合孔隙特征表明:构造煤中孔隙结构越复杂且5 nm附近吸附孔隙含量越高,含气性越强。 展开更多
关键词 煤体结构 孔隙结构 分形维数 含气性
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