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气固耦合作用下温度对煤瓦斯渗透率影响规律的实验研究

杨新乐 张永利

杨新乐, 张永利, 2008. 气固耦合作用下温度对煤瓦斯渗透率影响规律的实验研究. 地质力学学报, 14 (4): 374-380.
引用本文: 杨新乐, 张永利, 2008. 气固耦合作用下温度对煤瓦斯渗透率影响规律的实验研究. 地质力学学报, 14 (4): 374-380.
YANG Xin-le, ZHANG Yong-li, 2008. EXPERIMENTAL STUDY OF EFFECT OF TEMPERATURE ON COAL GAS PERMEABILITY UNDER GAS-SOLID COUPLING. Journal of Geomechanics, 14 (4): 374-380.
Citation: YANG Xin-le, ZHANG Yong-li, 2008. EXPERIMENTAL STUDY OF EFFECT OF TEMPERATURE ON COAL GAS PERMEABILITY UNDER GAS-SOLID COUPLING. Journal of Geomechanics, 14 (4): 374-380.

气固耦合作用下温度对煤瓦斯渗透率影响规律的实验研究

基金项目: 

国家自然科学基金资助项目 50674053

详细信息
    作者简介:

    杨新乐(1980-), 男, 辽宁盘锦人, 讲师, 博士在读, 从事工程流体力学研究。E-mail:yxl-2003@sina.com

  • 中图分类号: TD82;P694

EXPERIMENTAL STUDY OF EFFECT OF TEMPERATURE ON COAL GAS PERMEABILITY UNDER GAS-SOLID COUPLING

  • 摘要: 为得到温度对煤瓦斯渗透率的影响规律, 在实验室通过改装三轴渗透仪, 进行了不同温度条件下煤瓦斯的渗透率测定实验。实验结果表明, 在不同温度下, 渗透率随有效应力的减小均呈二次抛物线趋势, 即渗透率先减小后增大。在卸载初期, 温度较低时煤瓦斯渗透率下降梯度比高温时大, 渗透率值较高; 卸载后期, 较高温度时煤瓦斯渗透率上升梯度比低温时大, 渗透率值大。由实验可知, 煤层气开采过程中, 对于不同温度, 煤瓦斯渗透率的变化关系均具有典型煤层气开采的三阶段主导作用特征。有效应力、气体吸热和煤固体受热是影响煤体渗透率的重要因素。在卸载初期, 煤固体受热膨胀及有效应力对渗透率起主导作用, 卸载中后期, 气体滑脱和气体吸热对渗透率起主导作用。实验分析后认为, 开采煤层气时采用先压裂后注热的方式将有助于提高煤层气的产量。

     

  • 图  1  温控三轴渗透率测定实验系统示意图

    Figure  1.  The scheme of experimental system of measuring three-axial permeability controlled by temperature

    图  2  温控三轴渗透率测定实验装置

    Figure  2.  The experimental instrument of measuring three-axial permeability controlled by temperature

    图  3  不同温度下华兴煤样渗透率随有效应力变化曲线

    Figure  3.  Changing curve of permeability for Huaxing coal at different temperatures

    图  4  不同温度下铁法煤样渗透率随有效应力变化曲线

    Figure  4.  Changing curve of permeability for Tiefa coal at different temperatures

    图  5  不同温度下海州煤样渗透率随有效应力变化曲线

    Figure  5.  Changing curve of permeability for Haizhou coal at different temperatures

    图  6  不同温度下五龙煤样渗透率随有效应力变化曲线

    Figure  6.  Changing curve of permeability for Wulong coal at different temperatures

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出版历程
  • 收稿日期:  2008-09-18
  • 刊出日期:  2008-12-28

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