本文選題：含瓦斯煤　切入點(diǎn)：結(jié)構(gòu)異性比　出處：《巖土工程學(xué)報(bào)》2017年06期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：滲透率是煤層氣生產(chǎn)中的重要參數(shù),而原煤的結(jié)構(gòu)異性導(dǎo)致其滲透率具有明顯的方向性。假設(shè)煤體結(jié)構(gòu)各向異性,建立基于結(jié)構(gòu)異性比的煤體各向異性滲透模型,再進(jìn)一步推導(dǎo)出瓦斯煤各向異性氣 固耦合控制方程,并植入Comsol計(jì)算平臺(tái),系統(tǒng)研究了煤體各向異性對(duì)氣體擴(kuò)散和滲透的影響。理論和數(shù)值研究結(jié)果表明:煤體結(jié)構(gòu)異性比和平行層理方向滲透率與垂直層理方向滲透率的比值之間存在指數(shù)關(guān)系,結(jié)構(gòu)異性比越大,則滲透率比值越大;恒定圍壓條件下,結(jié)構(gòu)異性比隨壓力的增大而增大,平行層理方向的滲透率與垂直層理方向的滲透率比值也在增大;恒定圍體積條件下,結(jié)構(gòu)異性比隨壓力的增大而減小,平行層理方向的滲透率與垂直層理方向的滲透率比值也在減小;本文模型計(jì)算數(shù)據(jù)與滲透各向異性試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合度高,驗(yàn)證了本文模型的合理性,可適用恒定圍巖應(yīng)力、恒定儲(chǔ)層體積等多種條件的滲透各向異性研究。
[Abstract]:Permeability is an important parameter in coalbed methane production, and the structural heterogeneity of raw coal leads to obvious directionality of permeability. Assuming the anisotropy of coal structure, a coal anisotropic permeability model based on structural anisotropy ratio is established. Furthermore, the coupling control equation of anisotropic gas and coal is deduced, and the Comsol calculation platform is implanted. The influence of coal anisotropy on gas diffusion and permeability is systematically studied. The theoretical and numerical results show that there is an exponential relationship between the permeability of coal structure in anisotropy direction and the ratio of permeability in parallel direction to perpendicular direction. Under constant confining pressure, the ratio of structural heterogeneity increases with the increase of pressure, the ratio of permeability in parallel direction to vertical direction is also increasing, and under constant confining volume, the ratio of permeability in parallel direction to perpendicular direction is also increasing under the condition of constant confining pressure. The structural anisotropy ratio decreases with the increase of pressure, and the permeability ratio in parallel direction and vertical direction is also decreasing, and the calculated data in this paper are in good agreement with the experimental data of permeability anisotropy. The rationality of this model is verified, and it can be applied to the study of permeability anisotropy under various conditions, such as constant surrounding rock stress and constant reservoir volume.
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國(guó)家重點(diǎn)試驗(yàn)室;長(zhǎng)江大學(xué)巖土力學(xué)與工程研究中心;
【分類號(hào)】：TD712

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本文編號(hào)：1631172