本文關(guān)鍵詞：基于瓦斯壓力恢復(fù)曲線的煤層透氣性系數(shù)測定方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤層透氣性系數(shù)是衡量煤層瓦斯流動(dòng)難易程度的標(biāo)志,是研究煤層瓦斯抽采、瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測和煤層氣開發(fā)的重要技術(shù)參數(shù)。通過運(yùn)用瓦斯壓力自動(dòng)測定技術(shù)得到瓦斯壓力恢復(fù)曲線,并對瓦斯壓力恢復(fù)過程的特性進(jìn)行分析,得出煤儲(chǔ)層和油氣儲(chǔ)層中流體流動(dòng)的差別。以此為基礎(chǔ),通過分析和總結(jié)煤層瓦斯流動(dòng)規(guī)律,從瓦斯流動(dòng)的基本方程入手,得出瓦斯流動(dòng)微分方程。通過運(yùn)用Polubarinova-Kochina方法、波茲曼變換等方法求解微分方程,得出瓦斯壓力恢復(fù)曲線的數(shù)學(xué)模型,運(yùn)用半對數(shù)分析法推導(dǎo)出煤層透氣性系數(shù)的計(jì)算公式。最后,通過現(xiàn)場應(yīng)用,并與徑向流量法進(jìn)行對比,驗(yàn)證壓力恢復(fù)曲線法和簡化的壓力恢復(fù)曲線法的準(zhǔn)確定和可靠性。得出以下結(jié)論:(1)煤層瓦斯壓力自動(dòng)測定儀相比傳統(tǒng)的測壓方法更加準(zhǔn)確記錄瓦斯壓力恢復(fù)過程,且能夠連續(xù)、動(dòng)態(tài)的監(jiān)測瓦斯壓力恢復(fù)過程,時(shí)間間隔小,不受人為因素的影響;(2)瓦斯壓力恢復(fù)的初始階段,瓦斯壓力增長速率緩慢,受鉆孔擾動(dòng)帶的影響,瓦斯流動(dòng)不穩(wěn)定,且存在瓦斯吸附。上升階段,瓦斯徑向流動(dòng)速率和瓦斯壓力上升速率穩(wěn)定,受鉆孔擾動(dòng)帶的干擾較小,能反映煤層瓦斯流動(dòng)的真實(shí)狀態(tài),利用該階段的瓦斯壓力恢復(fù)過程計(jì)算煤層透氣性系數(shù)是準(zhǔn)確和可靠的;(3)煤儲(chǔ)層與油氣儲(chǔ)層,在流體組成成分、賦存狀態(tài)、儲(chǔ)層特征及孔隙裂隙系統(tǒng)、流體流動(dòng)特征及描述流體流動(dòng)的方程等方面,都存在著很大的差別,因此油氣儲(chǔ)層中的流體流動(dòng)微分方程和壓力恢復(fù)曲線不能應(yīng)用于描述煤層瓦斯流動(dòng);(4)建立了瓦斯壓力恢復(fù)曲線的數(shù)學(xué)模型,并推導(dǎo)出該模型的基本解。利用瓦斯壓力恢復(fù)曲線數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)出煤層透氣性系數(shù)的計(jì)算公式,并介紹了壓力恢復(fù)曲線法的測定步驟�？紤]到壓力恢復(fù)曲線法需要測定鉆孔瓦斯流量,降低了應(yīng)用的便捷性,利用瓦斯壓力恢復(fù)曲線,得出不需要測定鉆孔瓦斯流量的簡化的壓力恢復(fù)曲線法;(5)通過現(xiàn)場應(yīng)用,壓力恢復(fù)曲線法的平均相對誤差為30.66%,當(dāng)煤層的透氣性系數(shù)較小時(shí)簡化的壓力恢復(fù)曲線法的平均相對誤差為37.64%。測定結(jié)果同徑向流量法的測定結(jié)果趨勢基本相同,證明這兩種方法理論上可行,誤差對于測定煤層的透氣性系數(shù)是可以接受的。
【關(guān)鍵詞】：透氣性系數(shù) 壓力恢復(fù)曲線 數(shù)學(xué)模型 自動(dòng)測壓技術(shù) 簡化法
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD712
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 引言11-25
• 1.1 選題目的和意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-22
• 1.2.1 壓力法12-13
• 1.2.2 流量法13-16
• 1.2.3 滲透率法16-17
• 1.2.4 方法適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)分析17-22
• 1.3 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線22-23
• 1.4 創(chuàng)新點(diǎn)23-25
• 2 煤層瓦斯壓力恢復(fù)曲線自動(dòng)測定技術(shù)研究25-37
• 2.1 囊袋式“兩堵一注”快速封孔技術(shù)25-27
• 2.1.1 囊袋式封孔裝置的結(jié)構(gòu)及原理25-26
• 2.1.2 囊袋式封孔裝置操作方法26-27
• 2.2 CPD8M型瓦斯壓力自動(dòng)測定儀27-31
• 2.2.1 儀器的工作原理27
• 2.2.2 儀器的主要性能參數(shù)及功能27-28
• 2.2.3 儀器的安裝及使用方法28-31
• 2.3 瓦斯壓力恢復(fù)曲線測定31-35
• 2.3.1 測壓地點(diǎn)選擇31
• 2.3.2 測壓鉆孔參數(shù)31-32
• 2.3.3 封孔測壓參數(shù)32
• 2.3.4 測定結(jié)果32-35
• 2.4 本章小結(jié)35-37
• 3 煤層瓦斯壓力恢復(fù)曲線數(shù)學(xué)模型研究37-57
• 3.1 煤層瓦斯流動(dòng)規(guī)律37-40
• 3.1.1 煤層中瓦斯的賦存狀態(tài)37
• 3.1.2 煤的孔隙結(jié)構(gòu)特征37-39
• 3.1.3 瓦斯流動(dòng)規(guī)律39-40
• 3.2 煤層瓦斯壓力恢復(fù)特性分析40-45
• 3.2.1 瓦斯壓力恢復(fù)過程分析40-44
• 3.2.2 煤儲(chǔ)層與油氣儲(chǔ)層流體流動(dòng)的差別44-45
• 3.3 煤層瓦斯壓力恢復(fù)曲線數(shù)學(xué)模型建立45-54
• 3.3.1 模型假設(shè)45-46
• 3.3.2 數(shù)學(xué)模型的建立46-54
• 3.4 本章小結(jié)54-57
• 4 基于瓦斯壓力恢復(fù)曲線的煤層透氣性系數(shù)測定方法57-67
• 4.1 煤層透氣性系數(shù)計(jì)算方法57-60
• 4.1.1 兩個(gè)物理量的介紹57-58
• 4.1.2 透氣性系數(shù)計(jì)算公式推導(dǎo)58-60
• 4.1.3 瓦斯壓力恢復(fù)曲線法計(jì)算透氣性系數(shù)的具體步驟60
• 4.2 壓力恢復(fù)曲線計(jì)算透氣性系數(shù)的簡化算法60-66
• 4.2.1 可行性分析60-61
• 4.2.2 數(shù)學(xué)模型及計(jì)算方法61-66
• 4.3 本章小結(jié)66-67
• 5 現(xiàn)場應(yīng)用及分析67-83
• 5.1 現(xiàn)場應(yīng)用67-78
• 5.1.1 應(yīng)用實(shí)例一67-74
• 5.1.2 應(yīng)用實(shí)例二74-78
• 5.2 應(yīng)用結(jié)果分析78-81
• 5.2.1 測定結(jié)果分析78-80
• 5.2.2 影響因素80-81
• 5.3 本章小結(jié)81-83
• 6 結(jié)論及展望83-85
• 6.1 結(jié)論83-84
• 6.2 展望84-85
• 參考文獻(xiàn)85-89
• 作者簡歷89-91
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集91

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  本文關(guān)鍵詞：基于瓦斯壓力恢復(fù)曲線的煤層透氣性系數(shù)測定方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：324879