Safety in Coal Maines
深圳大学：韩文龙博士|煤层气储层气-液-固多相渗流规律研究
作者
韩文龙1，李 勇2，王延斌2，赵石虎2
单位
1.深圳大学 土木与交通工程学院，广州 深圳 518060
2.中国矿业大学（北京） 地球科学与测绘工程学院，北京 100083
摘要
揭示储层非饱和流阶段煤粉运移产出规律，对煤层气高效排采具有重要现实意义。基于气-液-固三相流模拟装置，通过设定不同煤粉粒径、注入流速、裂缝宽度和煤粉质量分数等条件，开展了煤层气储层非饱和流阶段煤粉产出运移特征试验，并分析了煤粉沉淀量、产出量及煤岩气相与液相渗透率变化特征。研究表明：随着裂缝宽度增加，煤粉产出量呈现出逐渐增大的趋势，沉淀量呈现出先增大后减小的变化特征，在裂缝宽度为0.1 mm时达到最大值；随着煤粉质量分数的增大，产出量表现为先增大后减小（峰值点在0.15‰附近），沉淀量逐渐增大，说明煤粉在储层中运移存在一定的单位体积含量极值，超过极值后，煤粉将大量沉淀并堵塞孔裂隙；合理控制煤层气产水产气速率，能够有效地控制煤粉的产出，煤粉沉淀量和产出量随着注入流速的增长均呈现出先增大后减小的趋势，注入流速为5.0 mL/min时的煤粉沉积量最大，在流速为7.5 mL/min时煤粉产出量相对较高；液相渗透率演化特征呈现出逐渐降低和先稳定后逐渐降低2种变化趋势，气相渗透率演化特征较为复杂；综合注入压力、煤岩渗透率变化、煤粉产出和沉淀特征，可将煤粉在裂缝中运移划分为缓慢沉积、快速沉积和完全堵塞3个阶段。
作者简介
作者简介：韩文龙（1991—），男，河北唐山人，助理研究员，博士，从事煤层气地质方面的教学与研究工作。
本文引用格式
韩文龙，李勇，王延斌，等. 煤层气储层气-液-固多相渗流规律研究[J]. 煤矿安全，2024，55（7）：22−30.
HAN Wenlong, LI Yong, WANG Yanbin, et al. Study on gas-liquid-solid multiphase flow laws in CBM reservoir[J]. Safety in Coal Mines, 2024, 55（7）: 22−30.
