[发明专利]一种减阻剂对煤层损伤的评价方法

说明书

本发明提供了一种减阻剂对煤层损伤的评价方法，本发明通过建立煤吸附速率曲线图，依据拟合曲线斜率来评价减阻剂对煤层损伤程度的大小。拟合曲线斜越大，煤吸附速率越快，即煤层孔隙越通畅，减阻剂对煤层损伤越小。本发明在综合考虑压裂液中减阻剂质量浓度对减阻效果影响的前提下，探索不同压力下减阻剂对煤储层的损伤程度，探寻各种地下多场耦合条件下减阻剂用量的最佳工艺平衡点，对煤层气压裂施工和后期排采生产具有十分重要的指导和参考意义。

技术领域

本发明涉及煤层气压裂工艺技术领域，特别涉及一种减阻剂对煤层损伤的评价方法。

背景技术

减阻剂是水力压裂技术中常用的一种减小压裂液通道沿程摩擦阻力的添加剂，其原理是利用其粘弹性，抑制压裂液在高速运动过程中产生湍流，吸收湍流漩涡的动能，并可在管道内部形成弹性底层，从而减少流体与管壁间的摩擦作用，起到减阻效果。沿程摩擦阻力越小，压裂机械的效率越高，压力的有效传到效果越好。

但是，压裂液中不同组分浓度的添加剂对煤储层的损伤即煤层气的吸附解吸速率有着明显的影响。针对各类减阻剂对压裂减阻效果的研究较多，但是只是往往只针对减阻效果作出相关评价，对煤储层煤层气的吸附解吸的影响研究基本未见报道。煤层气是一种自生自储的非常规油气资源，减阻剂的使用对煤储层性状改变的方向将大大影响后期煤层气排采过程中解吸的效率，而煤吸附解吸速率才是体现煤层损伤的重要体现。本发明旨在填补这块空白，研究减阻剂对于煤层吸附速率的影响，这对于排采压裂液选择具有深远意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种减阻剂对煤层损伤的评价方法，为煤层气排采过程中压裂液的选择提供了科学依据和指导方向，用于针对性指导煤层气的实际现场开采，从而获得更好的经济效益。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：

一种减阻剂对煤层损伤的评价方法，包括以下步骤：

步骤1：将同批次煤样在减阻剂溶液、KCl溶液与清水中分别浸泡相同时间后，取出、烘干至平衡水状态，测定其在相同温度、相同压力下对甲烷气体的吸附能力，建立煤吸附速率曲线图；

步骤2：将同批次煤样在相同浓度的减阻剂溶液中浸泡不同时间后，取出、烘干至平衡水状态，测定其在相同温度、相同压力下对甲烷气体的吸附能力，建立煤吸附速率曲线图；

步骤3：将同批次煤样在不同浓度的减阻剂溶液中浸泡相同时间后，取出、烘干至平衡水状态，测定其在相同温度、相同压力下对甲烷气体的吸附能力，建立煤吸附速率曲线图；

步骤4：将同批次煤样在不同浓度的减阻剂溶液中浸泡相同时间后，取出、烘干至平衡水状态，测定其在相同温度、不同压力下对甲烷气体的吸附能力，建立煤吸附速率曲线图。

进一步，所述煤吸附速率曲线图通过拟合得到吸附浓度与吸附时间的公式如下：

y＝Aln(x)+B

其中x为吸附时间，y为吸附浓度，A为拟合曲线斜率，B为常数；

所述减阻剂对煤层损伤程度的大小依据拟合曲线斜率来评价，拟合曲线斜越大，可说明在单位时间内煤吸附的量越多，即煤吸附速率越快，煤层孔隙越通畅，有效表面积越大，进而可以印证减阻剂对煤层损伤越小。

进一步，所述步骤2中浸泡时间分别为1、3、6、12天。对煤储层进行大规模体积改造时，含有减阻剂的压裂液短时间内无法全部排出煤储层，煤储层基质会在一定时间内浸泡在压裂液环境中。本发明步骤2旨在模拟不同浸泡时间下，含减阻剂压裂液对煤储层的影响。