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国家科技重大专项煤层气开发成果

来源：《煤炭科学技术》2015年第2期

国家科技重大专项煤层气开发成果专刊，发表于《煤炭科学技术》2015年第2期，共有论文32篇。

行业视野: 煤层气
类别; 115个
关键词; 124位
专家; 32篇
论文; 30791IP
点击量; 27247次
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晋城矿区煤体结构及其测井响应特征研究

作者(Author)：孟召平, 刘珊珊, 王保玉, 于振锋

摘要：煤体结构是影响煤层气开发效果的重要因素,准确评价煤体结构是煤层气勘探开发研究的一个关键问题。根据煤体破裂的程度,参照《防治煤与瓦斯突出细则》中煤的破坏类型划分方案,将煤体结构划分为完整结构、块裂结构、碎裂结构、碎粒结构和糜棱结构,前两者为原生结构煤;后三者为构造煤。以沁水盆地南部晋城矿区典型矿井为对象,分析了不同煤体结构的测井响应特征。研究发现:随着煤体破碎程度的增高,井径、声波时差、补偿中子、自然电位值和自然伽马响应逐渐增强,电阻率、密度响应逐渐减弱;原生结构煤的自然伽马、自然电位、补偿中子、井径和声波时响应较弱,电阻率和密度响应较强,构造煤反之。

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煤炭科学技术

2015年第02期

914

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页岩气与煤层气吸附/解吸热力学特征对比

作者(Author)：马东民, 曹石榴, 李萍, 张辉, 武杰, 郝春生, 王力

摘要：为了促进煤层气与页岩气在储层评价与开发方式选择上的相互借鉴,进行了煤与页岩吸附甲烷的对比试验。通过多温度点页岩气和煤层气吸附/解吸试验,计算升压过程与解吸过程吸附热差异,发现热演化程度基本一致时,极限吸附热计算结果表明:煤层气在升压吸附时放热量19.148k J/mol,小于降压过程吸热量23.966 k J/mol,降压解吸难以持续;页岩气在升压吸附时放热量44.624k J/mol,大于降压过程吸热量32.656 k J/mol,降压促进吸附/解吸平衡向解吸方向移动。因此,利用排水降压进行煤层气开采时,应重视持续解吸技术的研究。

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煤炭科学技术

2015年第02期

1098

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瓦斯抽采降压过程中温度对煤变形及渗透率的影响

作者(Author)：许江, 彭守建, 张超林, 曹偈

摘要：以重庆松藻煤矿K2煤层为研究对象,利用自行研制的含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流试验装置,进行了不同温度条件下含瓦斯煤在气体压力降低过程中的渗流试验,分析了抽采降压过程中温度对含瓦斯煤变形及渗透率的影响。结果表明:在气体压力降低过程中,轴向应变随温度升高先略有减小后逐渐增大,径向应变随温度升高逐渐往负值方向发展;各温度条件下,含瓦斯煤渗透率随气体压力降低均呈现先减小后增大的趋势;在抽采降压过程中,煤样渗透率随温度的变化与应变随温度的变化具有对应关系。

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煤炭科学技术

2015年第02期

1017

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不同煤储层渗透率下煤层气直井极限产气量的确定

作者(Author)：倪小明, 朱阳稳, 王延斌, 胡海洋

摘要：为了查明不同煤储层渗透率条件下煤层气井极限产气量,保障煤层气井持续稳定高产,根据煤储层几何模型、启动压力梯度与渗透率关系及气体试井、渗流理论,结合实验室测试,构建了不同煤储层渗透率条件下煤层气直井极限产气量的数学模型。柿庄区块勘探开发资料的验证结果表明:当极限产气量与产气高峰的平均产气量接近时,产气控制合理,稳产期能够保持持续、高产;其他条件相同时,极限产气量随渗透率增加呈乘幂型增加,随单相水流阶段产水时间的延长呈指数型增加;煤储层渗透率相对较低时,尽量延长单相水流阶段的排采时间是提高煤层气井产气量的一项关键措施。

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煤炭科学技术

2015年第02期

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基于流态物理模拟试验的煤粉排出机理研究

作者(Author)：李小明, 曹代勇, 姚征, 王孝亮, 魏迎春, 向晓蕊

摘要：为研究煤层气排采过程中煤岩组分对煤粉产出的影响,开展了单相流驱替煤粉产出的流态物理模拟试验,通过改变单相流驱替流速及围压的大小,分析了型煤样品中不同煤岩组分条件下煤粉的动态产出规律。结果表明:随流速及围压的增加,煤粉产出均有增大的趋势;黏土含量越高,煤粉产出量越大,且产出煤粉受驱替流速变化的影响越大;镜质组含量越高,围压的增大会使煤粉的产出速率减小,且产出煤粉受围压变化的影响越大;围压不变,随驱替流速增大,煤岩渗透率有增大的趋势,且流速越大,不同煤样渗透率变化趋势越接近。煤中黏土矿物可显著影响渗透率,黏土矿物含量越高,渗透率提升速率越快;流速保持不变,随着围压的增大,煤岩渗透率有降低趋势;同时,较低的黏土矿物含量无法有效地聚合分散的煤粉颗粒,表现为渗透率持续降低。

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煤炭科学技术

2015年第02期

1080

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压裂中煤粉对煤储层损害机理分析与防控对策

作者(Author)：杨宇, 曹煜, 田慧君, 李东, 张昊, 孙晗森, 吴翔, 陈万钢

摘要：为了减轻煤储层压裂过程中煤粉对煤储层的损害,分析了煤粉的形成机理及其对煤储层损害的机理。以沁水盆地柿庄南区块为例,根据工业分析和X衍射资料,采用DLVO理论分析了煤粉的水润湿性。研究认为,因为煤粉具有一定的亲水性,煤粉运移容易受水流动的影响,因而压裂后的返排阶段与排水采气阶段是煤粉运移的主要阶段。从煤粉的来源和运移堵塞条件看,在近井带裂缝有效应力大、水流速度高的地方,容易形成煤粉运移损害。采取以下措施可减少煤粉运移损害:在压裂时尽量避开原生煤粉发育的软煤层段;压裂液中避免使用阴离子表面活性剂;在顶替液阶段可适量注入阳离子表面活性剂;煤层气井压裂后的排采过程中,应严格控制排水速度。

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煤炭科学技术

2015年第02期

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晋城矿区井下梳状钻孔瓦斯抽采技术体系

作者(Author)：姚宁平, 张杰, 张国亮, 杜利猛, 张雪雷, 宋斌, 任海慧

摘要：针对晋城矿区松软煤层破碎易塌孔卡钻导致的成孔性差、顺层钻孔抽采距离短等难题,利用远距离治理松软煤层瓦斯的梳状定向孔钻进技术与松软煤层瓦斯治理特点相结合,形成了适合晋城矿区瓦斯抽采的底板梳状孔替代底抽巷、掩护相邻工作面煤巷掘进梳状孔、本煤层孔排水-顶板梳状孔抽采瓦斯3种技术模式,分别在赵庄矿1307工作面、成庄矿4226巷、53131工作面进行推广应用。结果表明,该瓦斯抽采技术体系实现了单分支孔出煤量大于1 t、瓦斯突出危险性消除、累计抽采瓦斯纯量10.14万m3的效果,解决了绕过破碎煤层区域掩护邻近煤巷掘进,V字形产状煤层本煤层孔残留水影响瓦斯抽采等技术难题。

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煤炭科学技术

2015年第02期

1383

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高压空气爆破煤层增透关键技术与装备研发

作者(Author)：李守国

摘要：针对我国低透气性煤层难以增透的现状,研究了高压空气爆破致裂煤层的增透机理,研发了煤层高压空气爆破的增透装备,实现了远程爆破控制及其监控,成功进行了多次室外露天试爆,从而形成了高压空气爆破增透成套技术,并进行了现场工业性试验。结果表明:高压空气爆破致裂增透技术能够在低透气性煤层取得较好的增透效果,可大幅增加煤层瓦斯的涌出量与抽采量,能够缩短工作面的预抽时间,可加快工作面的推进速度,能有效提高煤炭及煤层气产量,为改善我国煤层的低透气性难题开辟了一条新的途径。

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煤炭科学技术

2015年第02期

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