煤层气水平井桶煤粉迁移特征实验研究摘要
煤层具有低抗拉强度、抗压强度、弹性模量和高泊松比的特性。煤层气井在钻井、排采过程中由于压力波动、气液冲刷、机械碰撞等外力作用,不可避免地会产生煤粉,煤粉产出对煤层气的排采有有利的一面,适量的煤粉排出,可以疏通流体运移通道,有利于煤层流体导通,扩大压降范围,增大煤层气井的控气面积,提高煤层气井的产气量。但是当煤粉产出量过大时,就会产生不利的影响。一方面,压力波动或者排水强度过大会导致煤粉激动,煤粉随液相或者气相一起运移。当流速降低或者遇到狭窄不能通过的缝隙,煤粉便沉降淤积在该处,会降低原始裂隙和支撑裂隙的导通能力,导致储层渗透性下降。另一方面,由于水平井在钻进时是略有起伏式的,和液相一同进入水平井段的煤粉,当运移至上行井段,若液相流速不足以搬运抬升煤粉,煤粉便逐渐淤积在井筒中。造成不同程度的阻塞井筒,有可能造成水平井报废。运移至排水泵位置的煤粉,可能会导致埋泵现象。煤粉堵塞泵吸入口,致使阀门关闭不严,大幅度降低水泵功效。有时会形成黏稠胶状物进入泵内,对泵筒和柱塞造成磨损,泵效降低,甚至造成卡泵现象,导致排采过程中频繁检泵。为此,有必要确定煤粉启动的条件和规律,为控制排采速度提供依据,进而防止发生埋泵,卡泵等排采事故,延长检泵周期。通过实验模拟钻屑样和捞砂样在水平井中的运动得到如下认识
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