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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
不同阶煤岩基质收缩效应单因素物理模拟实验研究
  • 作者

    曹明亮 康永尚 秦绍锋 张兵 邓泽

  • 单位

    中联煤层气有限责任公司 太原分公司中国石油大学(北京) 地球科学学院中联煤层气有限责任公司中国石油天然气集团有限公司 非常规油气重点实验室

  • 摘要

    为分析不同煤阶煤岩在基质收缩效应单因素影响下渗透率动态变化特征,利用中国石油勘探开发研究院廊坊分院自行研发的LFLab-Ι煤岩三轴应力应变(基质收缩膨胀)测试系统,采用恒定有效应力的试验方法,对不同煤阶煤岩开展了基质收缩效应单因素物理模拟试验,分析了基质收缩效应对煤岩渗透率的改善作用。并通过控制单一变量,分析了煤阶及恒定有效应力对煤岩“解吸诱导”潜力的影响作用。试验结果表明:① 在基质收缩效应影响下,白音华煤样(低煤阶)在恒定有效应力1.5~7.5 MPa条件下的4组平行试验归一化渗透率反弹1.57~3.68倍,平均2.23倍;兴县煤样(中煤阶)归一化渗透率反弹1.64~2.39倍,平均1.94倍;阳城煤样(高煤阶)归一化渗透率反弹1.92~3.60倍,平均2.45倍。② 随气体平衡压力降低,低、中及高煤阶煤样渗透率均呈指数函数形式增加,基本以气体平衡压力3 MPa为临界点,之后渗透率快速增加。③ 在相同煤阶不同恒定有效应力条件下,低、中及高煤阶煤样随恒定有效应力增大,渗透率反弹效果变差。相同恒定有效应力不同煤阶条件下,恒定有效应力1.5及3.5 MPa时,低煤阶煤样渗透率反弹效果较好;恒定有效应力5.5及7.5 MPa条件下,渗透率反弹效果出现反转。此外,与煤阶的影响效果相比,恒定有效应力对动态渗透率反弹效果起着决定性作用。

  • 关键词

    煤岩基质收缩物理模拟试验渗透率煤阶恒定有效应力

  • 基金项目(Foundation)
    国家科技重大专项资助项目(2016ZX05041-001,2016ZX05044)
  • 引用格式
    曹明亮, 康永尚,秦绍锋,等.不同阶煤岩基质收缩效应单因素物理模拟实验研究[J].煤炭学报,2021,46(S1):365-377.
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