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作者
张璐王刚于俊红肖智勇王珂
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单位
山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地北京市勘察设计研究院有限公司
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摘要
为了探究二氧化碳在煤岩封存过程中的渗流变化趋势,视煤岩为双重介质,综合考虑二氧化碳的Fick扩散、Knudsen扩散、表面扩散以及有效应力变化引起的弹性变形和吸附引起的基质膨胀变形的影响,建立煤岩双孔双渗渗透率演化模型。通过二氧化碳注入煤岩的室内实验,验证该模型的有效性。基于有限元软件COMSOL,将建立的渗透率演化模型应用于煤层二氧化碳封存技术,对原位状态下二氧化碳注入煤岩10 000天过程中的渗透率演化规律进行数值模拟。结果表明:煤岩基质和裂隙的净渗透率随注入时间和气体压力的增加而减小;在二氧化碳封存过程中,基质渗透率由吸附作用控制,有效应力发挥作用很小;裂隙渗透率由吸附作用和有效应力共同控制,其中吸附作用占主导。
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关键词
视渗透率模型有效应力吸附作用渗透率演化二氧化碳封存
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金项目（51479108,51379117）；
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文章目录
1 渗透率演化模型
1.1 视渗透率模型
1.2 固有渗透率模型
1.3 气体渗流控制方程
1.4 煤岩变形控制方程
2 模型验证
3 数值模拟
4 讨论
4.1 气体压力的变化
4.2 渗透率的变化
4.3 吸附及有效应力作用
4.4 注气量预测
5 结论
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引用格式
张璐,王刚,于俊红,肖智勇,王珂.双孔双渗煤岩渗透率演化模型及应用[J].山东科技大学学报(自然科学版),2021,40(01):33-42.
2031
143
山东科技大学学报(自然科学版) 
2021年第01期 
