韩城区块位于鄂尔多斯盆地东南缘,是鄂东气田率先开发的第一个商业化煤层气勘探开发示范区,储层具有低孔、低压、低渗等特征,单井产量不高。为提高单井改造效果,避免压裂过程产生的压裂液伤害和煤粉伤害等问题,为弄清压裂改造后各煤层的产水量,开展了本项研究。本文从韩城煤储层特征入手,进行了煤岩伤害机理研究及伤害评价,提出了一种评价工作液解吸伤害的新方法,建立了估算分压合采煤层气井层间排液量的测试技术,并研制了新型活性水压裂液体系。主要研究成果为:1.韩城煤岩储层具有微孔发育、比表面积大、低孔、低渗等特征,孔喉类型、敏感性矿物、应力变化等因素与潜在伤害关系密切。压裂液在煤岩微孔和煤岩颗粒表面的吸附滞留是造成渗透率伤害的主要原因。实验表明韩城煤岩储层具有弱速敏、无水敏、中碱敏和应力敏感性强等特性。2.结合等温吸附仪,设计了高压计量注入装置,建立了外来液体对煤储层解吸伤害的评价方法。首次通过测定煤岩吸附液体后甲烷吸附-解吸等温曲线的变化来评价外来液体对储层气体解吸伤害的影响,进而完善了工作液对储层的伤害评价实验,为开发压裂液和优化配方提供了重要的实验依据。3.在分析产生煤粉原因、危害及认识表面活性剂对煤粉的润湿基础上,研发了主要成分为非离子表面活性剂的煤粉悬浮剂MF-1。MF-1具有较好的煤粉悬浮性能,同时,MF-1还能降低水溶液表面张力,兼具助排剂性能,对韩城煤岩储层基本不产生伤害。4.根据煤储层伤害机理,结合区域煤储层特性,研制了新型活性水压裂液体1%KCl+0.5%MF-1。该体系具有悬浮煤粉、防膨性能好、伤害低等优点,能满足煤层气压裂低成本、操作简单的要求,推荐用于韩城区块的压裂施工。5.筛选出硫氰酸铵和硝酸钠两类化学示踪剂,提出了提高NO3示踪剂室内检测准确性的两种新方法。首次提出了分压合采煤层气井层间排液示踪技术。在分层压裂中添加化学示踪剂,通过检测返排液中示踪离子浓度,计算、分析不同产液层的产液量。与其它测试技术相比,该方法检测简单、经济可行、不影响生产、不带来地层伤害。6.应用新型活性水压裂液,实施了 12 口井20层的压裂施工,施工时各井压力平稳,初期返排液中携带有大量煤粉,压后排液时均见气,点火可燃,压裂效果明显。进行了2井次的示踪剂注入现场实验,估算的分层液量和产能结果与现场生产情况基本一致,已申请发明专利(申请号20130046155.4)。