Estudio experimental sobre la sensibilidad al estrés de la permeabilidad de la roca de carbón teniendo en cuenta la velocidad de caída de la presión de poros

ZHU SUYANG ,  

ZENG XINYU ,  

ZHANG SHENG ,  

LIU WEI ,  

摘要

El gas de carbón profundo se ha convertido en una dirección importante para aumentar las reservas y la producción de gas natural en nuestro país. La práctica ha demostrado que existe cierta relación entre la velocidad de extracción del gas de carbón profundo en Daning-Jixian y el volumen económico extraíble controlado por los pozos de gas, pero la relación de sensibilidad al estrés de la roca de carbón existente no refleja eficazmente este fenómeno, especialmente no refleja la respuesta diferenciada de la permeabilidad a la trayectoria del estrés (velocidad de caída de presión). Este estudio se centra en el efecto de la trayectoria del estrés en la sensibilidad al estrés de la permeabilidad, especialmente en la relación entre la velocidad de caída de la presión de poros y la permeabilidad durante el proceso de caída de presión. Mediante la simulación del cambio de presión de poros, se analiza la ley de cambio de la permeabilidad del reservorio de carbón bajo diferentes condiciones de estrés. El experimento utiliza el método de pulso con núcleos de reservorios no convencionales para probar la permeabilidad, ajustando la presión media de las cámaras estándar aguas arriba y aguas abajo para simular diferentes velocidades de caída de presión de poros (trayectoria del estrés), probando 4 núcleos de la capa 8 del carbón de la mina Baode, estudiando la tendencia de cambio y la irreversibilidad de la permeabilidad de la roca de carbón bajo diferentes trayectorias de caída de presión. Los resultados muestran que con la reducción de la presión de poros, la permeabilidad de la matriz de la roca de carbón disminuye aproximadamente de forma exponencial y presenta una tendencia de disminución rápida al principio y luego más lenta. El análisis normalizado muestra que la recuperación de la permeabilidad durante la descarga es lenta, no llega al valor inicial, y la amplitud de la curva de descarga es menor que la de la curva de carga, mostrando un claro efecto de histéresis. El ajuste del análisis de la velocidad de caída de presión y la tasa de cambio de permeabilidad de diferentes núcleos mostró que cuando la velocidad de caída de presión de poros aumenta en 1 MPa/d, la sensibilidad al estrés de la permeabilidad aumenta en promedio un 0,28 %, y la sensibilidad al estrés de la permeabilidad de la roca de carbón responde de forma diferenciada a diferentes velocidades de carga. Las reglas estadísticas in situ también confirmaron la sensibilidad de la permeabilidad de la roca de carbón a la velocidad de caída de presión de poros.

关键词

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

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