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申请/专利权人：西南石油大学

摘要：本发明提供了一种考虑深层煤层气解吸能力的应力敏感预测方法，该方法包括以下步骤：制备煤岩碎粒样开展重量法甲烷吸附和低压N2吸附实验，获取深层煤岩临界解吸压力Pc、Langmuir压力、Langmuir体积、比表面积S；制备煤岩柱塞样测量岩心质量、长度、直径、不同压力梯度下的岩心渗透率K，及其对应的室内实验计算裂缝宽度e变化值；建立公式计算深层煤岩吸附层厚度H和有效裂缝宽度W；用气体在固体表面的吸附层厚度变化，反映有效裂缝宽度的变化，从而实现对深层煤岩原位情况下的应力敏感程度预测。本发明将深层煤层气解吸能力与应力敏感结合起来，为储层原位情况下的应力敏感程度预测提供了一种新思路，避免因生产压差快速增大而造成储层损害。

主权项：1.一种考虑深层煤层气解吸能力的应力敏感预测方法，包括以下步骤：S1、制备煤岩碎粒样，使用磁悬浮天平高压等温吸附仪开展重量法甲烷吸附实验，获取等温吸附曲线、临界解吸压力Pc、Langmuir压力、Langmuir体积；S2、制备煤岩碎粒样，使用全自动比表面及孔隙度分析仪开展低压N2吸附实验，获取样品的比表面积S；S3、制备煤岩柱塞样，在60℃条件下烘干并冷却后，测量岩心质量、长度、直径；以氮气为流动介质，开展岩心渗流实验，获取不同压力梯度下的岩心渗透率K，及其对应的室内实验计算裂缝宽度e变化值；S4、建立公式，计算吸附层厚度，体现吸附层厚度与地层压力之间的关系： 式中，H——吸附层厚度，μm；ρst——地面标准状态吸附气体密度，甲烷0.717kgm3；VL——Langmuir体积，m3kg；R——气体常数，8.314Jmol·K；Tc——甲烷的临界温度，K；M——甲烷气体的分子量，16kgmol；S——岩样比表面积，m2kg；PL——Langmuir压力，MPa；P——地层压力，MPa；S5、由于氮气在深层煤岩储层表面不产生吸附现象，所以S3中计算的裂缝宽度比实际有效裂缝宽度大，由此建立深层煤岩有效裂缝宽度计算式为：W＝e-2H1-2式中，W——有效裂缝宽度，μm；e——室内实验计算裂缝宽度，μm；H——吸附层厚度，μm；S6、煤层气开采过程中，地层压力P下降，有效应力增大，判断应力敏感程度：1当P＞Pc临界解吸压力时，深层煤岩储层中的吸附气还未开始解吸，吸附层厚度H1为一个恒定值，室内实验计算裂缝宽度为e1，此时有效裂缝宽度W1为：W1＝e1-2H11-32当P≤Pc时，深层煤岩储层中的吸附气开始解吸，吸附层厚度H2为一个动态变化的值，室内实验计算裂缝宽度为e2，此时有效裂缝宽度W2为：W2＝e2-2H21-43在矿场应用中，通过地层压力变化即可得到△W最大时，应力敏感程度最强；ΔW＝W1-W21-5。

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