煤层气井排采降压诱发煤层剪切破坏机理
煤层气井排采过程中,煤层压力衰减会导致煤岩体剪切破坏,诱发井壁失稳、套管损坏和出煤粉等井下复杂事故.为预防煤层破坏,本文以沁水盆地南部二叠系山西组3＃煤层为研究对象,基于单轴应变模型分析了排采降压过程中的煤层应力路径与破坏行为,明确了煤层破坏临界条件,并提出了控制井底流压和CO2-ECBM相结合的防控技术对策.研究结果表明:煤层水平有效应力在排水阶段随孔隙压力的降低而增大,但在解吸阶段随孔隙压力的降低而减小;气体解吸促使有效应力莫尔圆不断向破坏包络线靠近,从而加速煤层剪切破坏;基于矿场尺度的Mohr-Coulomb破坏准则分析时,煤层在孔隙压力衰减至0.73MPa时发生剪切破坏;煤层破坏前转注CO2不仅能够充分发挥煤岩弹性自调节正效应,而且可以有效避免煤层破坏,不失为CO2-ECBM的最佳作业时机.
煤层气 排采降压 煤层剪切破坏 井底流压 二氧化碳 注入模式
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油气藏地质及开发工程国家重点实验室?西南石油大学,四川成都610500
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2016-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）