摘要

页岩气井初期和后期产气规律差异本质上是三维应力变化下微观游离态、吸附态瓦斯赋存运移产出机理不同。为从微观角度揭示平均有效应力对煤系页岩气井生产初期游离态瓦斯和后期吸附态瓦斯产出规律影响,以双鸭山盆地东保卫煤矿36#煤层底板煤系页岩为研究对象,采用核磁共振T_(2)谱技术对模拟原位应力状态煤系页岩试样进行瓦斯微观吸附-解吸实验。以平均有效应力作为煤系页岩所受原位应力状态指标,以核磁共振T_(2)谱幅值积分作为煤系页岩微观吸附态、游离态瓦斯含量定量表征指标,定量研究了吸附-解吸过程中煤系页岩微观吸附态和游离态瓦斯含量与平均有效应力关系,及微观吸附态和游离态瓦斯迟滞系数与平均有效应力关系,通过多因素线性回归明确了平均有效应力对煤系页岩微观吸附态和游离态瓦斯赋存产出规律影响。实验发现:(1)吸附-解吸过程煤系页岩微观吸附态瓦斯含量与平均有效应力关系分别符合D-R函数模型和Weibull函数模型,吸附-解吸过程微观游离态瓦斯含量与平均有效应力均符合线性函数模型;(2)微观吸附态瓦斯迟滞系数随着平均有效应力降低以对数函数规律快速减小;平均有效应力降低对微观游离态瓦斯迟滞系数影响不大,游离态瓦斯迟滞系数近似为定值41.53%;(3)孔隙压力和轴压分别是微观吸附态瓦斯吸附和解吸主控应力因素,游离态瓦斯赋存和产出主要与围压有关。

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