顺层钻孔瓦斯抽采物理模拟试验研究摘要
我国煤炭资源储量丰富,其在我国一次能源消费中占据很大比例,并且在相当长一段时间内仍将作为主要能源存在。煤炭资源安全、高效、绿色开采对煤炭工业健康、稳定运行具有重要意义。瓦斯抽采不仅是预防瓦斯灾害的重要技术手段,同时还能作为资源利用。在煤矿瓦斯治理过程中,顺层钻孔进行瓦斯抽采是主要技术措施之一,其中钻孔布置对抽采效果影响较大。基于此,本文利用自主研发的多场耦合煤层气开采物理模拟试验系统,开展了顺层钻孔瓦斯抽采物理模拟试验研究,揭示了钻孔叠加效应、钻孔间距和卸压方式对瓦斯抽采的影响规律,取得以下主要研究结论:(1)在单一钻孔抽采条件下,钻孔所在断面不同位置处气压、温度测点下降具有差异性,距离钻孔越近,下降速率越快;钻孔所在断面气压等压线呈现出以钻孔抽采段为中心的环形分布,在主纵面上呈现出以钻孔为中心的近似圆形分布。(2)在多钻孔抽采条件下,钻孔受叠加效应影响,抽采过程中气压、温度、流量等储层参数变化速率较快;钻孔间距影响抽采过程中的叠加效应,钻孔间距越小,叠加效应越明显,两钻孔中间区域残余气压值越低,抽采过程中气压、温度下降速率越快,随着钻孔间距的增大,钻孔之间相互影响逐渐减弱。(3)定义了有效抽采面积,通过Matlab软件对煤层瓦斯抽采过程中等压线坐标的提取,利用Polyarea函数可计算出有效抽采面积,抽采钻孔间距越小,试验前期相同时刻有效抽采面积越大,减小钻孔布置间距,能提高瓦斯抽采效果,缩短顺层钻孔瓦斯抽采达标时间。(4)在卸压抽采条件下,三个方向同时卸压的抽采效果优于单一方向卸压抽采;从卸压速率看,在顺层钻孔瓦斯抽采过程中卸压速率越快,卸压抽采过程中气压、温度等储层下降速率也越快,抽采效果越好。
|
@ 2023 版权所有 中国地质图书馆 (中国地质调查局地学文献中心)
京ICP备 05064591号 京公网安备11010802017129号
建议浏览器: 火狐、谷歌、微软 Edge、不支持 IE