基于Zeta电位的新型抑煤粉剂研究

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单位长江大学石油工程学院;
来源2025煤层气勘探开发年会论文汇编
出版年2025
摘要
煤层气井中煤粉运移堵塞是限制煤层气开采的主要原因,为实现煤层气井高效连续排采的目标,从根本上解决煤粉运移堵塞的可能,提出一种基于Zeta电位理论的阳离子型分子膜抑煤粉剂(RP-3),利用静电吸附原理在煤粉颗粒表面成膜,聚集煤粉颗粒,抑制煤粉位移堵塞以及黏土成分水化膨胀,同时通过防止煤粉过度聚集和形成"优势通道"使裂缝保有较高的渗透率。通过装填煤粉模拟煤层气储层,开展了RP-3在煤层气井中的煤粉抑制实验,实验结果表明:经RP-3处理后的煤粉Zeta电位提高到理想位置,能有效聚集煤粉颗粒,同时使煤粉颗粒间保留一定的孔隙,有效抑制煤粉运移,便于煤层气流通;使用2.5%浓度的RP-3对煤粉处理后进行驱替实验,模拟煤层渗透率提高40%~50%,所需的生产压差降低30%~45%,且未发生明显的煤粉排出现象;RP-3处理后的煤粉排出临界流速由0.3mL/min提高至0.9mL/min,取得了良好的煤粉抑制效果。上述实验结果证明RP-3能够有效控制裂缝内的煤粉运移,避免造成堵塞,提高裂缝渗透率,有较好的原位抑制效果,为煤层气井高效大规模排采提供了新的研究思路。

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