煤储层敏感性伤害贯穿煤层气开发整个过程,把握敏感性响应及其地质控因是优化煤层气增产工艺技术的关键。我国褐煤地区煤层气开发试验总体不甚理想,敏感性理解不足是其重要原因。为此,本文剖析二连盆地典型凹陷上白垩统褐煤储层潜在敏感性因素,开展褐煤敏感性物理模拟实验,揭示了不同流体特性下的褐煤储层敏感性效应及其地质机理,取得如下创新性认识。发现了褐煤样品敏感性响应规律。定有效应力条件下,褐煤渗透率对流体压差的响应经历上升、下降、波动三个阶段,存在増敏、速敏两种效应,上升阶段压差(ΔM1)、上升阶段斜率(K1)、下降阶段压差(ΔM2)、下降阶段斜率(K2)、波动阶段方差(S23)、波动阶段斜率(K3)、渗透率最大损伤率(Dm)等七个指标能够对其定量表征。无论溶液介质矿化度和p H如何,褐煤无因次渗透率随有效应力变化均符合负指数模型,始终具有中~强的应力敏感性,应力敏感系数随有效应力增加表现为波动、稳定两个阶段,由此可构建基于双因素影响下考虑应敏效应的渗透率动态预测模型。随矿化度降低,褐煤无因次动态渗透率表现为三个阶段,不同阶段主控地质要素不同。建立了褐煤储层敏感性综合判识模式。发现速敏阶段斜率(K2)能够反映不同p H值范围下的水敏效应强弱,将其定义为综合性水敏指数,表征水敏效应导致的渗透率最大损害程度。可压缩系数(Cf)能够表征不同p H值下速敏持续范围及其与矿化度耦合作用下的应力敏感特征,将其定义综合性应敏指数,表征应敏效应导致的渗透率最大损害程度。波动阶段方差(S23)能够反映综合条件作用下煤岩力学强度对速敏效应影响,将其定义为综合性速敏指数,表征速度敏感性导致的渗透率最大损伤程度。集成K2,Cf,S23三个关联敏感性参数,建立了褐煤储层综合敏感性指标体系及三维判识模板。据此预测吉尔嘎朗图凹陷Ⅴ煤组储层敏感性,发现该煤组具有强速敏性、弱水敏性、强应敏性的特点,需要采取针对性工程技术措施,延缓储层损伤。揭示了褐煤储层敏感性响应的地质机理。溶液p H主要通过润湿性影响煤粉颗粒运移聚集,它们与溶液-煤物质之间化学反应共同影响渗透率变化。矿化度对敏感性影响,主要体现在高矿化度下的煤粉团聚作用,低矿化度下的非膨胀粘土分离作用以及粘土矿物水化膨胀作用。有效应力主要通过影响孔隙结构,破坏煤体结构进而影响储层敏感性。腐殖组含量、矿物产状、含氧官能团种类、煤岩力学性质、孔隙连通性同样影响敏感性强弱。基于所建立的敏感性叠加煤层气井产能模型,发现速敏、应敏效应叠加条件下的储层有效应力大于只经历应敏损伤的储层。