基于原位煤层气开发工程中煤储层伤害问题突出，煤储层贾敏效应是储层伤害重要原因的研究背景，聚焦煤储层贾敏效应形成地质、工程条件与排采控制机理这一科学问题，以沁水盆地南部煤层气田煤层气开发工程数据为基础，利用自主设计的非稳态两相驱替、稳态两相渗流装置为主要实验平台，结合煤储层气-水两相渗流数学建模与计算机数值模拟，开展煤储层贾敏效应的工程表现特征与生产影响、煤储层开发地质特征及煤层气开发工艺与贾敏效应的关系、煤层气开发过程气-水两相渗流规律、煤储层贾敏效应排采控制及缓解贾敏效应工艺优化等内容的研究，以期建立煤储层贾敏效应评价方法体系，揭示煤储层液-液、气-液不相混溶两相渗流贾敏效应形成及煤层气井排采控制机理，形成优化的原位煤层气开发施工工艺及排采作业制度，为提高煤层气井产能及资源采收率提供科学依据。

项目基于煤层气开发中储层伤害问题突出，贾敏效应是主要伤害原因的研究背景，聚焦煤储层贾敏效应形成的地质、工程条件与排采控制机理这一科学问题，以黔西土城区块煤层气开发工程数据为基础，利用自主设计的非稳态气水两相渗流装置为主要实验平台，结合气水相渗影响下的储层数值模拟，开展了两相驱替下煤储层启动压力梯度、相渗及应力敏感性，煤储层气水两相渗流规律，贾敏效应的排采表现与影响机理，贾敏效应的排采控制及缓解贾敏效应的排采制度优化等内容的研究。结果表明：由于气阻、液阻共存，且气、水粘度存在较大差异，贾敏指数（I=ΔPw/ΔPo）不适用于煤储层贾敏效应动态评价。含水饱和度、渗透率等对启动压力梯度、相渗曲线及应力敏感性的影响显著，可用来表征煤储层贾敏效应的强弱。水驱条件下，饱水煤样启动压力梯度最低；随着自由水饱和度降低，克氏渗透率0.044mD的煤样启动压力梯度由0.67MPa/cm增大至0.89MPa/cm；气驱条件下，含水饱和度对启动压力梯度的影响则表现出相反的趋势。煤储层渗透率越低，启动压力梯度越大；干燥煤样克氏渗透率由0.079mD降至0.044mD，水驱启动压力梯度由0.37MPa/cm增大至0.89MPa/cm。水驱条件下，饱水煤样具较高的初始水相渗透率，且表现出较强的应力敏感性；气驱条件下，饱水煤样的初始气相渗透率远低于干燥煤样，同样表现出较强的应力敏感性。煤层气井排采过程中，随着游离气增多、气泡变大，水相渗流的启动压力梯度增大，水相渗透率亦快速下降，贾敏效应逐渐增强；受此影响，压裂液难以排出导致压降漏斗扩展困难，是气井难以高产、稳产的重要原因。煤层气井见套压后持续憋压，气水产量大幅波动，非连续性排采均可产生严重的贾敏效应，导致“气锁”或“水锁”伤害。合层开发煤层气井上部产层暴露后，套压回升导致气体“反侵”入暴露产层，近井地带形成液相低渗区，将导致上部暴露产层产水、产气量快速下降。煤层气井排采应坚持“连续、缓慢、稳定”的原则，见套压前严格控制液面降幅以提高压裂液返排率，憋压阶段限定最高套压，保持气水产量的相对稳定。为了延长合层开发煤层气井的稳产时间，可在套压＞0.5MPa时主动暴露上部产层，并杜绝套压后期大幅回升。本研究揭示了煤储层贾敏效应的形成机理，提出了贾敏效应排采控制措施及优化的合层排采方案，为相似地质条件下煤层气开发工艺优化提供了理论依据。 2100433B