虽然支撑剂与压裂液混合可以显著提升许多非常规气藏的产能,但该技术在煤层气藏中的应用有一定困难。这主要是由于煤储层的特殊性质,包括其质软的特性促进了支撑剂在煤中的破裂机制。因此,正确认识煤储层中受支撑剂支撑的裂缝导流能力是提高煤层气采收率的关键。为了研究煤中两种广泛使用的支撑剂(砂和陶粒)的特性,本研究在储层原位应力条件下进行了X射线CT分析等一系列先进实验。结果表明,虽然在较浅埋深条件下,砂粒支撑剂比强度更高的陶瓷支撑剂更有效,但在较深埋藏条件下,陶粒支撑剂更有效。裂缝宽度变化受支撑剂形状影响较大,用砂粒支撑剂的裂缝可能会发生较明显的裂缝宽度变化,即使在低围压条件下,由于砂粒的高角度和相关颗粒边缘影响,也会发生类似变化。在更大埋深(6MPa围压),砂粒支撑剂在更高的储层压力下更容易破碎,而陶粒支撑剂更容易嵌入煤层。总体而言,该研究基本认识了煤层气生产过程中,受不同支撑剂支撑的煤层裂缝中支撑剂破裂机理及其对裂缝导流能力的影响。这些研究结果为后续现场应用提供理论基础。