煤岩储层渗透率影响因素分析

2023-11-18 理论教育版权反馈

【摘要】：煤岩储层渗透率是指在一定的压力差条件下，允许流体通过其连通性孔隙的性质。在我国，煤岩储层渗透率与埋深之间表现出渗透率随埋深增大而减小的总体趋势。

煤岩储层渗透率是指在一定的压力差条件下，允许流体通过其连通性孔隙的性质。当储层中有多种流体共存时，煤岩对任何一相的渗透率称为有效渗透率；其中，每一相流体的有效渗透率与其绝对渗透率的比值称为相对渗透率。煤岩的渗透性是制约煤层气勘探选区的重要参数，其大小取决于天然裂隙系统的发育特征，并极大地受到有机显微组分、煤岩类型、有效应力和煤层埋藏深度等多种因素的影响。

4.2.1.1　裂隙系统

煤岩储层的裂隙系统一般分为内生裂隙（割理）和外生裂隙两个部分。裂隙系统是煤层气在煤层中的渗透路径。煤层的渗透性取决于裂隙系统的发育程度和连通程度，裂隙越发育，其连通性越好，越有利于流体的渗流，这对煤层气可采性评价有极其重要的指导意义。目前，国内在评定研究煤层气可采性方面有不少的报道。例如，叶建平通过对矿井煤层割理裂隙的调查测量和构造煤分布的研究，预测煤层渗透率的变化；傅雪海等在对沁水盆地各煤样的研究中发现，煤样渗透率随裂隙面密度的增加而呈指数形式增大。外生裂隙主要由构造活动产生，因其发育受煤显微组分、煤岩结构及煤级的影响较弱，穿透性强，连通性及开放性较好，是煤储层渗透性的主要贡献者[1，10]。

在实验室中利用煤芯在围压下测定的煤渗透率，其决定因素就是天然裂缝。煤样的天然裂缝越好，其渗透率就越好，相比之下，其他的影响因素均是次要的。

4.2.1.2　应力和埋藏深度(www.chuimin.cn)

煤岩不同于常规储集岩，其塑性强。煤层渗透率对应力非常敏感，其原因是割理孔隙对有效应力十分敏感，随着有效应力的增加，割理会变窄，从而降低煤岩储层的渗透性。这个结论从压汞实验的进汞和退汞曲线中可以很直观地观察到。

煤岩储层的埋藏深度与相应的地层有效应力存在一定的相关性。一般来说，煤岩储层埋藏越深，有效应力就越大，其渗透率就越低。在我国，煤岩储层渗透率与埋深之间表现出渗透率随埋深增大而减小的总体趋势。傅雪海[11]等在三轴应力实验研究中发现，煤岩储层裂隙宽度随围压（相应埋藏深度）的增大而呈指数形式的降低，并在此基础上，通过借鉴裂隙岩体渗透率二阶张量表达式，推导出了煤岩储层埋藏深度与水平渗透率的关系式，认为随着煤层埋藏深度的增加，渗透率呈指数形式降低。

4.2.1.3　有机显微组分和煤岩类型

有机显微组分和煤岩类型影响煤岩储层的渗透率从根本上讲是与割理的发育程度有关的，也就是说和裂缝有关。从显微组分的组成上讲，煤岩中镜质组含量越高，煤的割理就越发育，渗透性就越好；从煤岩类型上看，光亮煤的渗透性最好，其次为半煤、半暗煤和暗淡煤。

煤岩储层渗透率影响因素分析

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