Estudio experimental sobre la sensibilidad al esfuerzo de la permeabilidad del carbón considerando la velocidad de caída de la presión de poro

ZHU SUYANG ,  

ZENG XINYU ,  

ZHANG SHENG ,  

LIU WEI ,  

摘要

El gas de carbón profundo se ha convertido en una dirección importante para el aumento de las reservas y la producción de gas natural en China. La práctica ha demostrado que existe cierta relación entre la velocidad de extracción del gas de carbón profundo en Daning-Jixian y la reserva económica extraíble controlada por el pozo de gas, pero las relaciones actuales de respuesta sensible al esfuerzo de las rocas carbonosas no reflejan eficazmente este fenómeno, especialmente no reflejan la respuesta diferenciada de la permeabilidad al camino de esfuerzo (velocidad de caída de presión). El estudio se centra en el efecto del camino de esfuerzo en la sensibilidad de la permeabilidad al esfuerzo, particularmente la relación entre la velocidad de caída de la presión de poro y la permeabilidad durante el proceso de caída de presión, simulando el proceso de cambio de la presión de poro y analizando las leyes de variación de la permeabilidad del yacimiento de carbón bajo diferentes condiciones de esfuerzo. El experimento utilizó el método de pulso en núcleos de reservorio no convencionales para probar la permeabilidad, regulando la presión media en las cámaras estándar aguas arriba y aguas abajo, simulando diferentes velocidades de caída de presión de poro (camino de esfuerzo). Se probaron 4 núcleos de la capa 8 de la mina Baode en el borde este de la cuenca de Ordos para estudiar la tendencia de cambio de la permeabilidad bajo diferentes caminos de caída de presión y su irreversibilidad. Los resultados muestran que con la disminución de la presión de poro, la permeabilidad de la matriz del carbón disminuye aproximadamente de forma exponencial, presentando una tendencia a disminuir primero rápida y luego lentamente; el análisis de normalización muestra que la recuperación de la permeabilidad durante la descarga es lenta y no alcanza el valor inicial, y que la curva de descarga disminuye menos que la curva de carga, mostrando un efecto de histéresis evidente. El análisis de ajuste entre la velocidad de caída de presión y la tasa de cambio de permeabilidad de diferentes núcleos reveló que la sensibilidad al esfuerzo de la permeabilidad del carbón responde de manera diferenciada a diferentes velocidades de carga, y dentro de cierto rango, la velocidad de caída de presión afecta directamente la respuesta de sensibilidad. Basado en reglas estadísticas de campo, también se confirmó la sensibilidad de la permeabilidad del carbón a la velocidad de caída de la presión de poro.

关键词

gas de carbón profundo; permeabilidad de la matriz; sensibilidad al esfuerzo; velocidad de caída de presión; deformación plástica

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