煤層氣開發(fā)過程中儲層應力的變化對束縛水飽和度有重要影響。通過對不同煤階煤儲層的煤樣進行覆壓低場核磁共振系列實驗,采用譜圖形態(tài)經(jīng)驗判定法對核磁T₂截止值進行標定,在此基礎(chǔ)上分析了不同煤階儲層束縛水飽和度隨應力的變化規(guī)律,并對保德和韓城區(qū)塊的束縛水飽和度開展了動態(tài)計算。實驗結(jié)果表明:束縛水飽和度具有較強的應力敏感性,并且在有效應力增加初期變化最為強烈;由于孔隙結(jié)構(gòu)的差異,這種應力敏感性在保德區(qū)塊表現(xiàn)得更為強烈。動態(tài)預測結(jié)果表明:由于保德區(qū)塊儲層埋深變化范圍較小,其初始束縛水飽和度受埋深影響的總變化量小于韓城區(qū)塊;埋深較淺的儲層束縛水飽和度在開發(fā)過程中的應力敏感性更強,但開發(fā)過程進行到末期后,束縛水飽和度總的增加幅度基本一致。

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圖1 有效應力為0 MPa下的核磁共振T2譜線

在有效應力為0MPa的狀態(tài)下,不同煤儲層樣品的孔徑分布特征呈現(xiàn)出明顯的差異。保德區(qū)塊樣品的核磁信號強度明顯高于韓城區(qū)塊(圖1),這是因為保德區(qū)塊煤儲層的孔隙度(平均7.4%)明顯高于韓城區(qū)塊(平均1.7%)。兩個區(qū)塊的T2譜線均呈現(xiàn)兩峰或三峰形態(tài),從譜線對應的孔徑分布特征來看,....

圖2 樣品在有效應力為0 MPa下的T2截止值標定圖

根據(jù)譜圖形態(tài)經(jīng)驗法標定的T2截止值,把譜圖分成了兩部分,截止值以左代表不可動水空間,截止值以右代表可動水空間;實際上就是近似把微小孔空間作為束縛水空間,把中大孔和裂縫空間作為可動水空間。因此,束縛水飽和度可以通過計算微小孔空間所占總孔隙空間的比例得到。2.3束縛水飽和度應力響應

圖3 不同有效應力下核磁共振T2譜線

σ′=(γΗΗ-p)。(5)表3束縛水飽和度隨有效應力的變化Table3Variationofirreduciblewatersaturationvarieswitheffectivestress有效應力/MPa束縛水飽和度/%....

圖4 束縛水飽和度隨有效應力的變化

表4束縛水飽和度隨應力的變化統(tǒng)計結(jié)果Table4Statisticsofthevariationofirreduciblewatersaturationwithstress樣品編號0～10MPa總增加率/%0～2MPa增加率/%0～2MPa貢....

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