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溶解压裂液在沁水盆地煤层气井中的适用性研究
溶解压裂液在沁水盆地煤层气井中的适用性研究
摘要：
随着煤层气开发的深入，压裂技术已得到广泛的应用和推广，其中溶解压裂是一种新型的压裂方式。本文以沁水盆地为例，对溶解压裂液在煤层气井中的适用性进行了研究。通过实验室模拟实验和现场试验，分析了溶解压裂液在煤层气井中的适用性及其对煤层气井产能的影响。研究结果表明，溶解压裂液对沁水盆地煤层气井有较好的适用性，不仅能够显著提高煤层气井的产能，还能够降低井下污染，是一种较为优越的压裂方式。
关键词：溶解压裂、煤层气、沁水盆地
Abstract：
Withthedeepeningofcoalbedmethanedevelopment,fracturingtechnologyhasbeenwidelyappliedandpromoted.Amongthem,dissolutionfracturingisanewfracturingmethod.TakingtheQinshuiBasinasanexample,thisstudyinvestigatedtheapplicabilityofdissolutionfracturingfluidincoalbedmethanewells.Throughlaboratorysimulationexperimentsandfieldtests,theapplicabilityofdissolutionfracturingfluidincoalbedmethanewellsanditsimpactontheproductioncapacityofcoalbedmethanewellswereanalyzed.TheresultsshowedthatdissolutionfracturingfluidhadgoodapplicabilitytocoalbedmethanewellsintheQinshuiBasin.Itnotonlysignificantlyimprovedtheproductioncapacityofcoalbedmethanewells,butalsoreducedundergroundpollution,andisasuperiorfracturingmethod.
Keywords:dissolutionfracturing,coalbedmethane,QinshuiBasin
正文：
一、背景
在当前人们对能源需求不断增加的背景下，煤层气作为一种新型的清洁能源逐渐受到人们的关注。对煤层气资源的开发已成为了现代化建设的重要组成部分。压裂技术作为一种重要的增产措施，在煤层气开发中得到了广泛的应用。随着压裂技术的不断发展，溶解压裂成为了近年来一种新兴的压裂方式，其优点主要表现在:①不产生废液，并且将煤层气一并排出，不会污染地下水;②与传统的致密砂岩气藏压裂不一样，其能极大的保护主裂缝单独发育;③可大幅度提高煤层气井产能，增加开采效益。目前，国内外已经有很多研究对溶解压裂液进行了探究，但是对不同煤层气井中液体压裂的适用性仍需要进一步研究。
二、实验设计
为了研究溶解压裂液在沁水盆地煤层气井中的适用性，本文采用实验室模拟实验和现场试验两种方式进行研究。
1.实验室模拟实验
实验室模拟实验是通过搭建模拟装置进行试验来研究不同因素对溶解压裂液性能的影响。采用的模拟装置包括真实煤岩样品、钻孔井壁等组成，通过对不同溶解压裂液性能及管柱过长对溶解压裂液群的影响进行系统研究。研究主要考察以下因素：
(1)不同溶解压裂液浓度的影响。
(2)不同管柱长度对溶解压裂液性能的影响。
(3)不同原岩气渗透性对管柱长度的影响。
2.现场试验
现场试验是通过实际在井中进行试验来研究溶解压裂液在煤层气井中的适用性并验证实验室结果。现场试验主要从以下几方面研究：
(1)现场操作过程，包括施工及实验操作过程的技术流程和技术规范。
(2)现场试验数据，包括施工模拟与实际生产中的相关数据，分析数据达到煤层气井物理效应的最佳效果。
三、实验结果
通过对实验室模拟实验和现场试验的研究，得出了以下几个结论：
(1)溶解压裂液浓度对其性能有较大的影响。随着浓度的增加，液体介质的渗透性也会增大，但对液体的黏度、表面张力等物理性质会产生一定的影响，同时过高的浓度会导致液体储层的表层产生溶剂膨胀，最终影响煤层气的产能。
(2)钻孔井壁对管柱过长生成的液体有较大的影响。在管柱过长的实验中，液体补给有效性的限制将成为一个主要问题，因此在设计过程中应该考虑钻孔井壁的因素。同样，大直径管柱长度应该合适，以免在垂直井中使用时施工操作过度。
(3)溶解压裂液可对沁水盆地煤层气井产生显著的物理效应。实验表明溶解压裂液可在煤层内产生显著的液体相对剪切力，从而促