煤基质中甲烷扩散特征及其对气井产能的影响
李国庆
孟召平
刘金融
1.中国地质大学构造与油气资源教育部重点实验室,湖北武汉430074;山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司煤与煤层气共采国家重点实验室,山西晋城0480002.山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司煤与煤层气共采国家重点实验室,山西晋城048000;中国矿业大学地球科学与测绘工程学院,北京1000833.中国矿业大学地球科学与测绘工程学院,北京,100083
摘要：扩散是煤层甲烷运移的关键环节之一,而目前有关煤层中甲烷扩散特征的认识并不充分.以沁水盆地南部高煤阶煤层气藏为例,应用微纳渗流力学理论分析了煤基质中气体扩散模式及定量表征参数;应用Simed软件开展了扩散性能对不同煤体结构煤层气排采规律的影响数值研究.结果表明:煤层甲烷的扩散受化学势梯度的驱动,产气过程中体相扩散、努森扩散和构型扩散模式并存且呈动态变化;甲烷扩散性能受气体温度、压力、气体种类、水分以及基质孔隙结构共同影响,基质孔隙吸附甲烷会改变微孔孔径并影响扩散路径的空间形态;煤基质中甲烷的扩散是非热力平衡过程,扩散系数是吸附量的函数.基于拟稳态扩散的数值研究表明,扩散性能强弱对于长期累计产气量几乎没有影响,而对短期产气速率具有较大的影响;扩散性能弱的,产气速率峰值较低,但峰值之后的一段时间内产气速率相对较高;与高渗煤层相比,低渗构造煤层的产气速率对吸附时间常数更敏感.
关键词：煤层气高煤阶煤扩散产气速率煤体结构
分类号：P618.11(矿床学)
论文发表日期：2017-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 1356-1363 )
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