表面活性剂对煤层气解吸能力的影响

doi:10.3969/J. ISSN.1006-768X.2021.01.24

钻采工艺 ›› 2021, Vol. 44 ›› Issue (1): 106-109.DOI: 10.3969/J. ISSN.1006-768X.2021.01.24

表面活性剂对煤层气解吸能力的影响

王恩东¹,吴海明²,沈健³,刘晶⁴,魏波⁵,王国锋⁶

1重庆工贸职业技术学院 2河北华北石油天成实业集团有限公司 3中国石油天然气股份有限公司山西煤层气勘探开发分公司 4华北油田第四采油厂测试大队 5胜利油田孤岛采油厂 6中国石油集团渤海钻探工程有限公司定向井技术服务分公司

出版日期:2021-01-25 发布日期:2021-01-25
作者简介:王恩东（1980-），硕士研究生，副教授，主要研究领域为化学工程与工艺、煤化工、石油和天然气化工。地址：（408000）重庆市涪南路108号重庆工贸职业技术学院，电话：18602939235，E-mail: iashi2110516@ 163 . com
基金资助:
“ 十三五”国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”子课题（编号：2016ZX0504）。

Influence of Surfactant on Desorption Capacity of Coalbed Methan

WANG Endong¹, WU Haiming², SHEN Jian³, LIU Jing⁴, WEI Bo⁵, WANG Guofeng⁶

1. Teaching Affairs Office, Chongqing Industry and Trade Polytechnic, Chongqing 408000, China; 2. Hebei North China Petroleum Tiancheng Industrial Group Co. , Ltd. , Renqiu, Hebei 062552, China; 3 . Shanxi Coalbed Methane Exploration and Development Branch of CNPC, Jincheng, Shanxi 048200, China; 4. No. 4 Oil Production Plant Test Brigade, North China Oilfield, Langfang, Hebei 065000, Chian; 5. Gudao Oil Production Plant of Shengli Oilfield, Dongying, Shandong 257231 , China; 6. Directional Well Technology Services Branch, CNPC Bohai Drilling Engineering Co. , Ltd. , Tianjin 300457, China

Online:2021-01-25 Published:2021-01-25

摘要/Abstract

摘要： 在煤层气开采过程中使用的入井流体都添加了不同类型的表面活性剂，不仅对煤储层的表面性质产生影响，还影响煤层气的解吸能力。因此，室内使用两种不同的煤样以及不同的表面活性剂开展了表面张力和接触角以及煤层气常压、变压解吸实验评价，结果表明：表面活性剂的加入使溶液表面张力明显降低，其中复配表面活性剂ＦＰ-ＧＡ的效果最好，质量浓度为０．５％时能使表面张力降低至２２．６ｍＮ／ｍ；阴离子表面活性剂ＡＳ-０２降低煤样表面接触角的效果最好，能使硬煤和软煤表面的接触角分别降低至９°和１２°；使用表面活性剂处理后硬煤和软煤的常压、变压解吸量均明显增大，其中复配表面活性剂ＦＰ-ＧＡ使两种煤样常压和变压解吸量的提升幅度最大，能显著提高煤层气的解吸能力。这主要是表面活性剂可以通过降低表面张力和改变煤岩表面润湿性的方式来降低煤层气解吸时的毛细管阻力，从而起到增大煤层气解吸量的效果，为煤层气开发过程合理使用表面活性剂提供一定的借鉴。

关键词: 煤层气, 表面活性剂, 解吸能力, 表面张力, 润湿性

Abstract:

In the process of coalbed methane mining, different kinds of surfactants are often added to the well fluids, which will not only affect the surface properties of coal reservoirs, but also affect the desorption capacity of coalbed methane. Therefore, two kinds of coal samples and different surfactants were used to evaluate the surface tension, contact angle and the desorption of coalbed methane at atmospheric pressure and variable pressure. The results show that the surface tension of the solution can be reduced obviously by adding surfactant, and the effect of compound surfactant FP-GA is the best, when the mass concentration is 0. 5% , it can reduce the surface tension to 22.6mn /m. The effect of anionic surfactant AS-02 on reducing the surface contact angle of coal sample is the best, it can reduce the surface contact angle of hard coal and soft coal to 9°and 12°respectively. After using surfactant, the desorption of hard coal and soft coal at atmospheric pressure and variable pressure increased obviously. Among which the use of surfactant FP-GA is the best which can significantly improve the desorption capacity of coalbed methane. The main reason is that the surfactant can reduce the capillary resistance of CBM desorption by reducing the surface tension and changing the wettability of coal rock surface, so as to increase the CBM desorption amount, which can be used as a reference for the rational use of surfactant in CBM development process.c

Key words: coalbed methane, surfactant, desorption capacity, surface tension, wettability

王恩东, 吴海明, 沈健, 刘晶, 魏波, 王国锋. 表面活性剂对煤层气解吸能力的影响[J]. 钻采工艺, 2021, 44(1): 106-109.

WANG Endong, WU Haiming, SHEN Jian, LIU Jing, WEI Bo, WANG Guofeng. Influence of Surfactant on Desorption Capacity of Coalbed Methan[J]. Drilling & Production Technology, 2021, 44(1): 106-109.

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表面活性剂对煤层气解吸能力的影响

Influence of Surfactant on Desorption Capacity of Coalbed Methan

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