考虑启动压力梯度的低渗透煤层瓦斯渗流耦合模型及应用

发布时间：2021-04-21 20:33

　　低透气性煤层瓦斯低速渗流时具有非Darcy渗流的特征,为揭示非Darcy渗流现象的渗流机理,开展了包含非Darcy渗流现象的瓦斯渗流与煤岩变形耦合作用规律研究。根据低透气性煤层瓦斯渗流特征,考虑启动压力梯度作用下的非Darcy渗流规律,研究游离瓦斯渗流、吸附瓦斯扩散流动机理和煤岩变形等过程,建立含启动压力梯度的渗流耦合模型,并利用该模型开展本煤层预抽钻孔数值模拟研究,结果表明,考虑启动压力梯度的模拟结果更符合低渗透煤层瓦斯运移规律,依据模拟结果布置井下钻孔,工作面预抽钻孔抽采瓦斯量为1.09 m3/t,抽采效果理想。 

【文章来源】：矿业安全与环保. 2020,47(02)北大核心

【文章页数】：7 页

【文章目录】：
1 含启动压力梯度流固耦合数学模型
    1.1 非达西渗流方程
    1.2 瓦斯流动控制方程
    1.3 煤岩变形控制方程
2 本煤层预抽钻孔数值模拟
    2.1 模拟区域煤层瓦斯赋存特征
    2.2 工作面煤层瓦斯启动压力梯度
    2.3 模拟区域几何模型
    2.4 模拟区域定解条件
    2.5 模拟区域结果
        2.5.1 单孔瓦斯渗流特征
            1)随抽采时间瓦斯压力变化情况
            2)随抽采时间不同距离瓦斯压力变化情况
            3)随抽采时间抽采流量变化情况
            4)孔隙率、渗透率变化情况
        2.5.2 孔群间距及负压研究
            1)不同间距钻孔抽采瓦斯量
            2)钻孔间距2.5 m抽采瓦斯量
3 工程应用
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于考虑吸附作用影响的含瓦斯煤渗透特性分析方法[J]. 张志刚,胡千庭.  矿业安全与环保. 2015(03)
[2]不同层理方向对原煤变形及渗流特性的影响[J]. 邓博知,康向涛,李星,尹光志,李铭辉,李文璞.  煤炭学报. 2015(04)
[3]考虑吸附作用影响的煤岩非线性渗流方程[J]. 张志刚.  矿业安全与环保. 2014(06)
[4]本煤层顺层瓦斯抽采渗流耦合模型及应用[J]. 梁冰,袁欣鹏,孙维吉.  中国矿业大学学报. 2014(02)
[5]考虑启动压力和应力敏感效应的低渗、特低渗油藏数值模拟研究[J]. 王敬,刘慧卿,刘仁静,徐杰.  岩石力学与工程学报. 2013(S2)
[6]启动压力梯度的含义与应用[J]. 王晓冬,郝明强,韩永新.  石油学报. 2013(01)
[7]钻孔抽放瓦斯流固耦合分析及数值模拟[J]. 司鹄,郭涛,李晓红.  重庆大学学报. 2011(11)
[8]煤储层启动压力梯度的实验测定及意义[J]. 郭红玉,苏现波.  天然气工业. 2010(06)
[9]顺煤层钻孔抽放瓦斯数值模拟与应用[J]. 丁厚成,蒋仲安,韩云龙.  北京科技大学学报. 2008(11)
[10]含瓦斯煤岩固气耦合动态模型与数值模拟研究[J]. 尹光志,王登科,张东明,黄滚.  岩土工程学报. 2008(10)



本文编号：3152444