【摘 要】
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我国煤层气储量居世界前列,煤层气的开采不仅可以有效缓解我国能源紧缺的局面,还可以保护大气环境和防治瓦斯灾害。煤层气“高储低渗”的特点一直制约我国煤层气工业的发展,
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我国煤层气储量居世界前列,煤层气的开采不仅可以有效缓解我国能源紧缺的局面,还可以保护大气环境和防治瓦斯灾害。煤层气“高储低渗”的特点一直制约我国煤层气工业的发展,如何增产低渗透煤层的煤层气是煤层气开采的难点。热力开采煤层气是学术界普遍认同的煤层气资源的实际开采方法,但是热力开采煤层气增产机理尚不清晰。基于热力学、岩石力学、弹性力学、渗流力学等多学科的基础理论,采用室内实验方式,对热力开采煤层气的煤层气赋存运移变化规律进行了系统的研究。利用COMSOL软件模拟出煤体内部温度场的变化情况,进一步证明热力开采的增产作用。通过实验研究可以得到：在同一温度、相同轴围压条件下,煤样渗透率随孔隙压力增加而先减小后增大；在同一温度、相同孔隙压力条件下,煤样渗透率随轴围压的增大而减少；在相同轴围压、相同孔隙压力条件下,煤样的渗透率随温度的升高而降低。在同一温度、相同轴围压条件下,煤样的渗流量随孔隙压力增加而增加；在同一温度、相同孔隙压力条件下,煤样的渗流量随轴围压的增加而增加；通过数值模拟研究可以得到：温度越高,压力变化越快；温度相同时,压力越大,温度的传递速度越慢。在实验和数值模拟的基础上详细的研究了温度对煤层瓦斯渗流及其解析规律的影响。所得出的结论可以看出,在常温吸附,固定温度解析的过程中,煤层瓦斯的渗流量随温度的增加明显增大,结果表明热力开采低渗透煤层瓦斯有利于煤层气的产出。
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