煤层气直井氮气泡沫压裂参数分析及产能评价_李恒乐.pdf

第 48 卷 第 3 期 煤田地质与勘探 Vol. 48 No.3 2020 年 6 月 COAL GEOLOGY 2. Gas Geology and Engineering Research Center, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454000, China; 3. Key Laboratory of the Min- istry of Education of China for Coalbed Methane Resources and Reservoir ation, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008, China; 4. Shanxi Lu’an Mining Group Ltd., Changzhi 046200, China Abstract Fracturing parameters are important parameters that affect the fracturing effect, fracture characteristics and CBM productivity. Through an in-depth understanding of the influence of fracturing parameters on productivity, it is essential to optimize the fracturing process and increase the productivity of CBM wells. Taking 45 nitrogen foam fracturing wells in Lu’an mining area as the research object, the types of fracturing operation curves and their effects on productivity were studied. The relationship between fracturing fluid dosage and productivity was dis- cussed. The differences in productivity of nitrogen foam wells and hydraulic fracturing wells was compared and analyzed. The results show that Nitrogen foam fracturing operation curve can be divided into four categories sta- ble, fluctuating, ascending and descending. The production capacity of the descending and stable fracturing curves is higher than that of the fluctuating type, the ascending curve corresponds to the worst productivity; Statistical data show that 800 m3 is suitable for total liquid volume, 450 m3 for ahead fluid and 8 m3 for displacement liquid, and ChaoXing 66 煤田地质与勘探 第 48 卷 about 50 000 m3 for nitrogen injection. But the higher the amount of sand-carrying liquid, the higher the productiv- ity, which reflects that the good sand-carrying, seam-ing and sedimentation perance of nitrogen foam fracturing fluid is the key point to improve production capacity; As the whole nitrogen foam fracturing well pro- duction is significantly higher than the hydraulic fracturing of wells, the proportion of high-yield wells and me- dium-high-yield wells of the er is much larger than the later, 61 nitrogen foam fracturing wells had higher productivity while hydraulic fracturing wells with higher productivity was 23. The considerable potential of ni- trogen foam fracturing technology in Lu’an mining area can provide technical reference for coalbed methane de- velopment in other mining areas. Keywords nitrogen foam; fracturing parameter; fracturing curve; coalbed methane; productivity uation; Lu’an mining area 与煤层地质条件相适宜的增产改造技术是决胜 煤层气高效开发的关键。鉴于水力压裂过程中存在 支撑剂在井筒附近沉降速度快、滤失量与储层伤害 性较大、用水量大、污染环境等诸多局限性，20 世 纪 70 年代以来，泡沫压裂因其携砂能力强、滤失量 小、地层损害小、返排效果好等特点，在低渗、低 压、水敏性的常规[1-3]和非常规[4-5]油气储层中逐渐 得到广泛应用。氮气泡沫压裂液技术在美国和加拿 大煤层气开发中得到普遍应用，而国内发展较为缓 慢。近年来，在鄂尔多斯盆地东南缘大宁吉县区 块[6]、延川南区块[7]，沁水盆地南部潘河区块[8]、 柿庄区块[9]、北部寿阳区块[10]，海拉尔盆地呼和湖 凹陷[11]等开展了一些工程实践和探索，取得了良好 的增产效果，基本展示了氮气泡沫压裂用于我国煤 层渗透性改造的可行性和可观潜力。 潞安矿区煤储层具有特殊的松软、低渗、低压、 低饱和度等特征，如余吾井田山西组 3 号煤层储层 压 力1.863.09 MPa ， 平 均 储 层 压 力 梯 度 仅 3.7 kPa/m，属于超低压储层[12-13]。特殊的储层条件 致使潞安矿区的煤层气高效开发技术成为重大难 题，前期依靠传统的水力压裂技术效果欠佳，煤层 气井产能普遍较低。2010 年以来，尝试引入氮气泡 沫压裂技术， 如 LA-44 井， 1 400 d 的排采结果显示， 单井最高日产量 1 990 m3，平均日产气量 1 292 m3， 创造了全区单井平均日产量的最高纪录。笔者以潞 安矿区前期 45 口氮气泡沫压裂井为对象， 从工程技 术层面系统分析压裂施工曲线所反映的裂缝动态变 化过程，并将其划分为不同类型，研究各类型压裂 曲线对产能的影响，探讨压裂过程中各阶段压裂液 用量与产能之间的关系，最后对比评价氮气泡沫压 裂与水力压裂井产能的差异性。旨在为优化氮气泡 沫压裂工艺参数提供参考，为国内其他具有类似储 层特征矿区的煤层气开发提供技术借鉴。 1 地质背景 潞安矿区位于沁水盆地东部中段，矿区主体呈 近 SNNNE 向展布，向西缓倾的单斜构造，倾角 510。矿区以自北向南发育的 NEE 向文王山正断 层组和二岗山正断层为界，分为北、中、南 3 个构 造区图 1[13]。 图 1 潞安矿区构造纲要 Fig.1 Tectonic outline of Lu’an mining area 矿区含煤地层主要为石炭–二叠系太原组和二 叠系山西组，煤系总厚度平均为 158.70 ｍ，其中太 原组平均厚度为 103.60 ｍ，山西组平均厚度为 51.15 ｍ，太原组 15 号煤层和山西组 3 号煤层为全 区可采煤层图 2[14]。3 号煤层平均厚度 6.57 m，为 目前煤矿开采和煤层气勘探开发的主力煤层，也是 本文研究的 45 口煤层气氮气泡沫压裂井的目标煤 层，这些煤层气井分布于余吾、李村、高河和五阳 等井田。 3 号煤层煤体结构主要为原生结构煤和碎裂 ChaoXing 第 3 期 李恒乐等 煤层气直井氮气泡沫压裂参数分析及产能评价 67 煤，发育 NENEE 向和 NWNNW 向两组宏观裂 隙，显微裂隙较发育，但连通性较差[15]。宏观煤岩 类型属半亮光亮型煤，显微煤岩组分中镜质组体 积分数较高，一般 8090。镜质组主要为基质镜 质体，均质镜质体次之。镜质体最大反射率介于 1.732.45，煤的变质程度属于瘦煤和贫煤，局 部为无烟煤。 图 2 潞安矿区地层柱状简图 Fig.2 Simplified stratigraphic column of Lu’an mining area 3 号煤层含气量平均 12 m3/t，空气干燥基 Langmuir 体积平均 31 m3/t，干燥无灰基 Langmuir 体 积平均 37 m3/t，区内煤层气含量呈自东向西随埋藏深 度增加而增大的趋势。煤层气解吸率平均 93，吸附 时间平均 7.06 d，含气饱和度平均 46。储层压力为 低压和超低压储层，800 m 埋深以浅储层压力梯度平 均为 4.2 kPa/m[12,14,16]。煤层渗透率普遍较小，最大仅 为 0.19510–3 μm2， 平均 0.03710–3 μm2， 属低渗储层。 2 氮气泡沫压裂增产机理探讨 煤层气井压裂的基本原理是通过向煤层注入大 排量高压流体将煤层压裂，在煤层中形成新的人造 裂缝网络，以改善煤层内部原有孔裂隙系统的连通 性，进而增加煤层渗透性，实现增产。就这一点而 言， 氮气泡沫压裂与常规水力压裂的原理是相同的， 目的都是在煤层中制造复杂的人工裂缝网络。但与 常规水力压裂相比，氮气泡沫压裂的增产机理及优 良特性主要表现在以下几个方面。 a. 携砂能力强 氮气泡沫能将携带的砂砾及 时带入新造的裂缝中，裂缝延伸到哪里，支撑剂随 之被运送到哪里，实现造缝携砂沉降支撑的时 空统一，从而形成长缝大面积稳定支撑，造缝远且 宽，最大限度提高裂缝的导流能力和煤层渗透率 图 3。水基压裂液因砂砾沉降速度快，极易在近井 端出现砂堵现象。 b. 良好的暂堵分流效应 泡沫流体在地层中 的渗流具有选择性，对高渗区有适当的封堵作用， 对低渗区有增大波及面积的效果，特别适用于非均 质储层[17-19]。煤层渗透率具有天然的各向异性和极 大的非均质性，泵注压力驱动下氮气泡沫流体的渗 流在高渗区首当其冲。由于氮气泡沫具有剪切稀释 特征，高渗区对泡沫的剪切速率较小，泡沫表面黏 度较高，渗流阻力因子较大，迫使部分氮气泡沫向 煤层中的低渗区流动，从而提高低渗区渗透性，扩 大压裂和影响范围。 c. 改善煤储层性能并增加产气 大量泡沫有 利于提高压裂液返排速率和返排量，有效降低煤储 层污染和伤害。再者，泡沫压裂液可以改善煤粉的 润湿性，提高煤粉的分散性，返排时可将大量煤粉 带出，减少煤粉对裂缝的堵塞[20-22]。部分氮气被煤 体吸附后，煤储层气体压力得以增高，煤层气的临 界解吸压力提高[23]，并与煤层气产生竞争吸附，降 低煤层气吸附分压，在一定程度上增加了煤层气解 吸速率和解吸量，有利于提高采收率。 图 3 携砂能力对比示意 Fig.3 Schematic diagram of sand-carrying capacity 3 压裂曲线分类及其对产能的影响 压裂施工曲线是压裂液流动、裂缝扩展、支撑 剂运移和煤储层特征的综合反映[24-27]。借助压裂施 ChaoXing 68 煤田地质与勘探 第 48 卷 工曲线，可以分析裂缝形成过程的动态变化特征， 加深对储层的认识，并对压裂效果进行评价[28-31]。 通过对潞安矿区 45 口氮气泡沫压裂井施工曲线的 综合分析，根据施工压力、排量、砂比的变化规律， 将压裂曲线分为稳定型、波动型、上升型和下降型 等 4 类 9 型图 4。 图 4 氮气泡沫压裂施工曲线类型 Fig.4 Curve types of nitrogen foam fracturing operation 3.1 稳定型 该曲线类型主要表现为，煤层破裂后，在排量 稳定和持续加砂的情况下，施工压力随注入时间的 延长基本保持稳定。反映裂缝扩展比较规律，造缝 效果较好。该类型可细分为 3 个亚型图 4a压力 持续稳定型、压力前期稳定后期上升型和压力前期 稳定后期下降型。 a. 压力持续稳定型 反映注入量与造缝和滤 失量处于动态平衡状态，裂缝内压力基本稳定，压 力表现出持续稳定的直线段，如五阳 1-22 井和余吾 LA-44 井，1 400 d 的排采数据显示，最高日产气量 分别为 956 m3和 1 990 m3，平均日产气量分别为 576 m3和 1 292 m3，累计产气量分别为 45 万 m3和 162 万 m3，显示出旺盛的产能特征，反映该类型曲 线的总体压裂效果较好。 b. 压力前期稳定后期上升型 该类型主要表 现为， 随加砂浓度的提高， 裂缝内不断填充支撑剂， 砂高逐步增加。但由于滤失及支撑剂输送遇阻，出 现端部脱砂或缝内砂堵现象，导致裂缝内压力升 高，在施工曲线上表现为直线段末端上翘[24]。如华 高 54 井，排采 722 d，日均产气量仅 85 m3，累计 产气约 6 万 m3，表现出典型的砂堵导致压裂效果 欠佳的特征。 c. 压力前期稳定后期下降型 不断加砂过程 中，中后期压力曲线由稳定变为逐渐下降。反映裂 缝快速扩展，造缝效果较好。如华高 68 井，排采 716 d，日均产气量 317 m3，累计产气约 22 万 m3， 产气量明显好于华高 54 井。 综合稳定型压裂施工曲线与产能分析结果可 知，压力持续稳定型与压力前期稳定后期下降型曲 线压裂效果较好，二者均优于压力前期稳定后期上 升型。 3.2 波动型 该类曲线表现为压力曲线不断波动变化，排量 相对稳定。这可能源于煤层裂隙发育及应力的非均 质性，导致裂缝宽度和扩展速度的频繁变化，从而 引起压力频繁波动， 在施工曲线上表现为波动前进。 可细分为平稳波动型、剧烈波动型和持续波动上升 型等 3 种类型图 4b。 a. 平稳波动型 反映煤层裂隙相对发育，裂缝 扩展沿原有裂隙不断曲折前进，形成的裂缝规则性 较差， 但该类型往往能够打开煤中的大量裂隙通道， 压裂效果较好。如 LA-40 井，排采 1 457 d，最大日 产气量 1 251 m3，平均日产气量 387 m3，累计产气 ChaoXing 第 3 期 李恒乐等 煤层气直井氮气泡沫压裂参数分析及产能评价 69 量 57.4 万 m3。 b. 剧烈波动型 在排量稳定， 砂比持续增加的 过程中，压力曲线剧烈持续波动，反映形成的裂缝 非常曲折，不断有新的裂缝产生，裂缝分支较多， 压裂效果较好。如 LA-29 井，排采 1 330 d，最大日 产气量 1 233 m3，平均日产气量 414 m3，累计产气 量 55.3 万 m3。 c. 持续波动上升型 压力曲线强烈波动上升， 反映在整个压裂过程中循环发生砂堵–解堵–砂堵， 这种现象稍逊于剧烈波动型造缝效果，但有异曲同 工之处，造缝效果也较好。如 LA-42 井，近 4 a 的 排采数据显示，最大日产气量 1 156 m3，平均日产 气量 409 m3，累计产气量 52.5 万 m3。 总体上，波动型施工曲线往往预示着造缝效果 较好，产量较高。 3.3 上升型 该类型表现为排量稳定，但施工压力却不断上 升，尤其是在加砂浓度提高以后，大致可分为缓慢 上升型和快速上升型等 2 种类型图 4c。 a. 缓慢上升型 主要表现为，施工压力不断增 加，裂缝延伸逐渐受到限制，这可能与煤层较致密、 坚硬、渗透率差有关。如 LA-33 井，排采 4 a 来， 最高日产气量仅 667 m3，平均日产量 162 m3，产量 较低。该类型施工曲线反映压裂效果较差。 b. 快速上升型 主要表现为， 压力瞬间抬升到 一个很高的水平，这是强烈砂堵现象的反映，说明 砂子无法顺利进入煤层，通常难以形成长裂缝，即 便后期因压力持续积累而冲破受阻通道，主裂缝也 不会延伸太远。如 LA-36 井，通常排采数据显示， 该井最高日产气量仅 744 m3， 平均日产气量 225 m3， 产量较低。 综上可知，上升型压裂施工曲线往往难以形成 有效的裂缝网络，压裂效果较差。 3.4 下降型 该类型主要表现为施工压力非线性缓慢持续下 降图 4d。随着裂缝的延长，当裂缝端部压力下降 到接近闭合压力时，裂缝将无法继续延伸，压力曲 线逐渐趋于平缓，反映压裂缝不断沟通煤层中的天 然裂隙系统，压裂效果显著。如 LA-43 井，近 4 a 的排采数据显示，最高日产气量达 1 460 m3，平均 日产气量 779 m3，累计产气 99.5 万 m3，表现出旺 盛的产能特征。 下降型压裂曲线反映压裂效果较好， 煤层渗透性提高显著。 为进一步分析 4 类氮气泡沫压裂施工曲线整体 对产能的影响程度，首先按升序分别将各类施工曲 线对应的煤层气井产量进行排序，这里的产气量可 以是累计产气量，也可以是平均日产气量，前提是 所有煤层气井的排采时间需保持基本一致，本次采 用平均日产气量；然后将各类施工曲线所占有的煤 层气井数进行归一化处理式1，以消除各类型曲 线占比的差异性。 100 N N X T  1 式中 XN为按产气量升序排列的第 1N 口井占总井 数的累计百分比；N 为按产气量升序排列的第 N 口 井；T 为总井数。 绘制 XN与产气量 Q 之间的关系图图 5。 从图 5 可以看出，整体上，下降型压裂曲线对应的产气效 果最佳，稳定型和波动型次之，但稳定型获得高产 气量的概率更大，上升型压裂曲线产气效果最差。 各类氮气泡沫压裂曲线中，稳定型、波动型、上升 型和下降型煤层气井分别占 34、 23、 29、 14， 除去上升型曲线，意味着约 71的煤层气井经过氮 气泡沫压裂后能够获得较好的产气效果。 图 5 潞安矿区煤层气井压裂施工曲线类型与产气量的 关系 Fig.5 Relationship between fracturing operation curve type and gas production 4 氮气泡沫压裂液对产能的影响 4.1 压裂液用量对产能的影响 压裂液的主要作用是将地面设备中能量传递到 煤储层中，在煤层中形成裂缝，并携带支撑剂填充 到裂缝中。按照氮气泡沫压裂泵注程序，将压裂液 分为前置液、携砂液和顶替液。前置液的作用是在 煤储层中造成一定几何尺寸的裂缝，以备后续携砂 液的进入，前置液中含有酸液，作用是溶蚀煤储层 中的矿物，提高孔裂隙之间的连通性；携砂液主要 是将支撑剂带入裂缝中并将支撑剂填在裂缝内预定 位置；顶替液用来将携砂液送到预定位置，并预防 ChaoXing 70 煤田地质与勘探 第 48 卷 砂堵。 通过分析氮气泡沫压裂过程中各阶段压裂液用 量与煤层气井产能之间的关系，发现各阶段压裂液 用量与平均日产气量之间具有一定的规律性图 6。 如图 6a 所示， 前置液用量对产气量的影响呈现出大 致以 450 m3为界截然相反的两种趋势， 小于 450 m3 时，两者具有一定的正相关关系；大于 450 m3时， 呈很好的负相关关系。说明前置液用量并非越大压 裂效果越好，统计数据显示，用量控制在 450 m3左 右压裂效果较好。 携砂液用量越大产气量越好图 6b，反映携砂 液中的氮气泡沫携砂能力强，能够将支撑剂顺利地 带入压裂裂缝，携砂液量越大，裂隙支撑效果越好， 说明氮气泡沫压裂液具有良好的造缝能力，这是保 证煤层气井高产的根本所在，也是该技术的主要优 势之一。 顶替液用量对产气量的影响图 6c展现出用量 越大，产气量反而相对越小，特别是顶替液用量大 于 8 m3时，煤层气井产能不佳；小于 8 m3时，尚可 获得可观的气产量，因此，顶替液用量以小于 8 m3 为宜。 氮气泡沫压裂与传统水力压裂的主要区别在于 压裂过程中有氮气泡沫参与携砂、造缝、返排等， 因此，氮气的用量对压裂效果具有一定的影响。如 图 6d 所示， 氮气注入量与平均日产气量呈两段式分 布，分界线在 5 万 m3左右，说明氮气泡沫压裂过程 中并非注入的氮气越多压裂效果越好，存在一个最 佳注入量，统计数据显示大致在 5 万 m3。 除各阶段压裂液用量对煤层气井产能具有影 响外，总压裂液用量也影响煤层气井的产能。统计 结果显示图 6e，总压裂液用量在 800 m3以上，高 产井数量明显减少。因此，在施工过程中，需要统 筹各阶段和总压裂液用量， 以保证获得良好的压裂 效果。 图 6 压裂液用量与平均日产气量关系 Fig.6 Relationship between the amount of fracturing fluid and the average daily gas production 4.2 支撑剂用量对产能的影响 支撑剂是压裂时地层被压开后用来支撑裂缝阻 止其重新闭合的固体颗粒，其作用是在裂缝中铺置 排列后形成支撑裂缝，从而在煤层中形成远高于煤 储层渗透率的支撑裂缝带，使流体在支撑剂裂缝中 有较高的流通性，减少流动阻力。 通常用砂比来表征支撑剂的相对用量。如图 7 所示，平均砂比与平均日产气量之间的关系比较复 杂，总体上，平均砂比最大控制在 33左右为宜， 过大无益。在此范围内，与低砂比相比，高砂比更 有可能获得较好的压裂效果，如 LA-44 井，砂比 33.3，平均产气量 1 292 m3/d。过高的砂比压裂效 果可能会变差，且不利于煤层气井的后续排采，如 LA-23 井，砂比 41.1，平均产气量 121 m3/d，产 量较低。而低砂比也有可能获得较好的压裂效果， 如 LA-45 井，砂比 16.8，平均产气量 436 m3/d， 砂比仅有 LA-23 的 41， 而产气量是前者的 3.6 倍。 究其原因，主要在于支撑剂在各级裂缝中的分 ChaoXing 第 3 期 李恒乐等 煤层气直井氮气泡沫压裂参数分析及产能评价 71 布是否合理，铺砂是否均匀，是否有利于煤层气的 顺利产出。大砂比有利于增加缝长和缝宽，解放更 大范围内的应力，增加裂缝的导流能力，排采时能 够扩大压降范围，提高产气量。但大砂比会造成压 裂液的流动性减弱，施工过程中更易造成砂子在井 筒附近或压裂裂缝的拐角处堆积， 造成铺砂面积小， 铺砂不均匀，势必会影响流体的流动，进而影响煤 层气井的产能。而较小砂比情况下，压裂液的流动 性和携砂能力较强，泡沫压裂液能够将支撑剂带入 较远地层中，反而增大了铺砂面积，铺设更均匀， 压裂效果可能更好。 图 7 砂比与平均日产气量关系 Fig.7 Relation between sand ratio and average daily gas production 5 氮气泡沫压裂井产能评价 通过对氮气泡沫压裂增产机理的探讨可知，与 水力压裂相比，氮气泡沫压裂的优势主要体现在高 质量的氮气泡沫具有较强的携砂能力、较低的滤失 量和储层损害，以及较好的返排效果等特征，这是 该技术更加有利于低渗、低压煤储层提高产能的重 要原因。 针对特定的煤储层地质条件，增产改造技术的 优劣归根结底需要通过产能来反映。为此，统计潞 安矿区 45口氮气泡沫压裂井与 120口水力压裂井近 4 a 的排采数据， 通过对比分析两种压裂技术在产能 上的差异，以探讨不同压裂技术的储层适应性。为 便于对比，需要对煤层气井产能进行分类，以统一 对比标准。首先，需要将煤层气井数及产量做归一 化处理，然后，绘制煤层气井产量分布曲线，以产 量分布曲线的导数值作为划分低产井与高产井的评 判准则，具体分类方法详见文献[32]。 如图 8a 所示， 将图中导数值为 1 的黑色实线表 示所有煤层气井单井产能相同，对总产气量的贡献 相同，即 产量均匀分布曲线平移至与煤层气井产 量分布曲线相切，产量分布曲线上导数值大于 1 的 区域对应的煤层气井即为高产井，小于 1 的为低产 井。据此，由图 8a 可知，无论是氮气泡沫压裂井还 是水力压裂井，或两种压裂井综合在一起，所绘制 的产量分布曲线基本一致。其中，低产井数量均占 总井数的 65，而高产井总数占比 35，说明这两 种压裂井各自的单井产能差异性大致相同。但反映 在产能上，氮气泡沫压裂井划分低产井与高产井的 界限为平均单井日产气量 371 m3，而水力压裂井为 平均单井日产气量 181 m3 图 8b。也就是说，氮气 泡沫压裂井划分低产井与高产井界限的起点是水力 压裂井的 2 倍多。 如图 8b 所示，整体上，氮气泡沫压裂井的平均 日产气量明显高于水力压裂井。为了进一步分析两 种压裂井产能的差异性，根据产能分布曲线得到的 低产井与高产井划分界限，分别以平均日产气量小 于 100、100200、200400 和大于 400 m3为界将 潞安矿区煤层气井划分为低产井、中产井、中高产 井和高产井等 4 种产能类型。 图 8 潞安矿区煤层井产气量 Fig.8 Production distribution curves of coalbed methane wells in Lu’an mining area 如图 9 所示，4 种产能类型对应的井数占比表 明，氮气泡沫压裂井总体上具有更高的产能，主要 体现在高产井、 中高产井的比例远大于水力压裂井。 在平均日产气量大于 400 m3的煤层气中，氮气泡沫 ChaoXing 72 煤田地质与勘探 第 48 卷 压裂井数占比约为水力压裂井的 7 倍；200 400 m3 的煤层气井中，前者是后者的 2 倍左右。水力压裂 井以平均日产气量小于 200 m3为主，占总井数的 77，氮气泡沫压裂井占 39。意味着若以平均日 产气量 200 m3为界来评判煤层气井产能的高低， 61的氮气泡沫压裂井均具有可观产能，这与通过 压裂曲线类型分析所反映的除上升型压裂曲线外， 约 71的煤层气井具有较好的压裂效果具有一定的 契合度。综合研究分析表明，潞安矿区采用氮气泡 沫压裂技术进行煤层气井增产是可行、有效的，并 具有可观潜力。 图 9 潞安矿区氮气泡沫与水力压裂井产能对比 Fig.9 Productivity comparison of nitrogen foam and hydraulic fracturing wells 6 结 论 a. 根据施工压力、排量、砂比的变化规律，将 潞安矿区煤层气井氮气泡沫压裂曲线分为稳定型、 波动型、上升型和下降型等 4 类 9 型。整体上，下 降型压裂曲线对应的产气效果最佳，稳定型和波动 型次之，但稳定型获得高产气量的概率更大，上升 型压裂曲线产气效果最差。 b. 研究区氮气泡沫压裂液用量对产能的影响 主要表现为前置液用量和氮气注入量并非越大压 裂效果越好，均存在一个最佳用量，统计数据显示， 前置液用量控制在 450 m3左右为宜，氮气注入量大 致在 5 万 m3最佳；顶替液与总压裂液用量并非越 大产能越高， 前者以 8 m3左右为宜， 后者以 800 m3 为宜，超过临界值，高产井数量明显减少；携砂液 用量越大产能越高，反映氮气泡沫较强的携砂造缝 能力。 c. 整体上，研究区氮气泡沫压裂井的产能明显 高于水力压裂井，主要体现在高产井、中高产井的 比例远大于水力压裂井。对比结果表明，约 61的 氮气泡沫压裂井具有可观产能，而水力压裂井仅有 23。但并非所有的氮气泡沫压裂井均优于水力压 裂井，有关氮气泡沫压裂的储层适应性有待深入研 究。但就潞安矿区而言，氮气泡沫压裂卓有成效， 究其原因，可能与该矿区超低压的储层特征有关。 请听作者语音介绍创新技术成果 等信息，欢迎与作者进行交流 参考文献References OSID 码 [1] FAROUGHI S A，PRUVOT A J J，MCANDREW J. 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