發(fā)布時(shí)間：2020-08-13 08:52

【摘要】：煤層氣儲(chǔ)層具雙孔隙系統(tǒng)和強(qiáng)非均質(zhì)性,煤層氣產(chǎn)出是多相流體的復(fù)雜流動(dòng)過程,其中氣體解吸、擴(kuò)散作用影響氣體產(chǎn)出效果和生產(chǎn)井壽命。開展煤層氣解吸性、擴(kuò)散性的研究,有助于制定有效的煤層氣鉆完井、排采和開發(fā)方案,為提高煤層氣采收率提供理論參考。論文以沁水盆地西山煤田9號(hào)煤層原地解吸數(shù)據(jù)為依據(jù),針對(duì)煤層氣的解吸、擴(kuò)散規(guī)律進(jìn)行了研究,并討論各影響因素對(duì)煤層氣解吸性和擴(kuò)散性的影響。基于煤層氣探井取樣的原地解吸數(shù)據(jù)分析,總結(jié)出煤層氣解吸過程經(jīng)歷“不穩(wěn)定解吸、快速解吸、緩慢停滯”三個(gè)階段:第一階段解吸效率最大;第二階段解吸平穩(wěn);第三階段持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),解吸效率極低;第一階段和第二階段是解吸氣量重要貢獻(xiàn)階段。在單孔擴(kuò)散模型基礎(chǔ)上建立了結(jié)合基質(zhì)收縮效應(yīng)的煤層氣擴(kuò)散模型,計(jì)算了研究區(qū)煤樣的擴(kuò)散系數(shù),探討了煤層氣的擴(kuò)散性質(zhì)。就煤層氣擴(kuò)散差異而言,研究區(qū)煤層擴(kuò)散性總體呈現(xiàn)“西部好,東部差”的分布特征。其中,礦區(qū)西緣的馬蘭礦樣品擴(kuò)散系數(shù)偏高,而東部遠(yuǎn)離該區(qū)主構(gòu)造單元(馬蘭向斜)軸部的東曲礦樣品擴(kuò)散系數(shù)偏低。分析了煤體結(jié)構(gòu)、水分、灰分、煤變質(zhì)程度等因素與煤層氣解吸性的關(guān)系,研究各因素對(duì)擴(kuò)散性和解吸性的影響。結(jié)果表明,煤體結(jié)構(gòu)是影響擴(kuò)散系數(shù)的主要因素,適度形變有利于煤層氣產(chǎn)出,碎粒煤與原生煤相比,具更好的解吸性和擴(kuò)散性。煤變質(zhì)程度是影響解吸時(shí)間的次要因素。隨變質(zhì)程度增強(qiáng),煤中大孔、中孔閉合導(dǎo)致氣體流通不暢,解吸時(shí)間變長(zhǎng)。此外,高水分含量和高灰分產(chǎn)率的煤樣均具有解吸時(shí)間較短、擴(kuò)散較快的特點(diǎn)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P618.13
【圖文】：

(a)Fick 擴(kuò)散 (b)Knudsen 擴(kuò)散 (c)過渡型擴(kuò)散圖 1-1 煤層氣擴(kuò)散機(jī)理（據(jù)何學(xué)秋等，2001）國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)煤層氣的解吸和擴(kuò)散作用做了大量研究。通過容量法可層氣擴(kuò)散系數(shù)，判定煤層氣在煤基質(zhì)表面的擴(kuò)散作用以表面擴(kuò)散為主。

技術(shù)路線圖

圖 2-1 研究區(qū)地理位置（據(jù)周睿，2017 修改）西山煤田的古交礦區(qū)面積約 660km2，主要的大型礦井有中部的馬蘭礦、屯礦、東曲礦及西部的西曲礦和鎮(zhèn)城底礦等礦井。本文的研究區(qū)域?yàn)楣沤坏V區(qū)中

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2791783