氧化处理缓解煤岩储层煤粉堵塞损害实验

作者：康毅力; 孙琳娜; 房大志; 游利军; 李相臣; 刘江; 陆钰

来源：天然气工业, 2020, 40(11): 68-75.

• 煤岩
• 储集层
• 煤粉
• NaClO溶液
• 氧化作用
• 解堵改造
• 储层保护
• 水力压裂

为了优化煤层气井的压裂排采效果,以贵州织纳区块上二叠统龙潭组16号煤层煤岩为研究对象,开展了粉状煤样的NaClO溶液浸泡实验和柱状含裂缝煤样的NaClO溶液驱替实验,并且利用激光粒度分析、红外光谱测试及Zeta电位测试等手段,评价了NaClO解除煤岩天然裂缝中煤粉堵塞的效果,分析了氧化液与煤粉的反应机制,进而揭示了煤岩氧化解堵增渗机理。研究结果表明:①NaClO溶液对煤岩有机和无机组分具有明显的溶蚀效用,并且浓度越高,对煤粉的溶蚀率越高、"物质净移除"效果越好;②浓度分别为0.1%、1.0%的NaClO溶液可以有效解除煤粉在压裂液中的聚集,使其在压后排采过程中易于被排出;③经过NaClO溶液的氧化作用后,煤粉粒径降级,压裂液浸泡后引起的煤岩基块和煤粉吸水膨胀损害将得到有效的缓解,并且煤粉粒径越大,粒径降级率越高,浓度为1.0%的NaClO氧化液对煤粉粒径的降级效果为最佳;④经过浓度为1.0%的NaClO溶液氧化后,含裂缝煤样的渗透率可提高4.22倍,增渗效果明显。结论认为:①氧化液能够溶蚀煤粉和缝面煤岩组分、改变煤粉及缝面物理化学性质、解除煤粉颗粒聚集、促使已发生膨胀的煤粉粒径降级,进而加快已形成堵塞的煤粉的排出进程;②氧化处理有望成为煤岩储层解堵改造的一种新技术。

• 单位
  油气藏地质及开发工程国家重点实验室; 西南石油大学