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摘要
了解煤岩渗透率在空间中的分布及其随生产的动态变化有助于准确预测煤层气产量,并及时调整开发策略。基于自主研制的煤岩渗透率检测装置,开展了鄂尔多斯盆地东缘典型煤样的渗透率测试,在实验测量结果的基础上,结合量纲分析方法,建立了鄂尔多斯盆地东缘主力产气煤层的原始渗透率表达式。研究结果表明煤岩的裂隙变形和渗透率变化是由储层压实、基质收缩和热膨胀三种效应共同造成的,本质上取决于煤岩所受应力和温度载荷变化。煤岩渗透率随水平有效应力的降低近似呈指数增长。煤岩渗透率随温度的变化还取决于其所受应力载荷,当水平有效应力大于临界水平有效应力,渗透率随温度的升高而降低,当水平有效应力小于临界水平有效应力,渗透率随温度的升高而增大。对于所研究的两个煤样,4#煤层煤样在1.2～1.9 MPa水平有效应力范围内发生反转,8#煤层煤样在1.8～2.5 MPa水平有效应力范围内发生反转。建立的原始渗透率表达式有效表征了不同埋深、不同生产阶段的煤层渗透率变化,预测结果与试井结果吻合良好,平均相对误差为28.53%。
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单位中国石油大学（北京）; 油气资源与探测国家重点实验室
