煤炭学报

作者：李波波, 高政, 杨康, 李建华, 任崇鸿, 袁梅, 汪泓,

关键词：煤岩, 渗透率, 孔隙压力, 温度, 压差,

为探究煤层气抽采过程中温度与孔隙压力对煤岩渗透特性变化的影响，以贵州黔北煤田原煤为研究对象，利用自主研发的出口端正压三轴渗流装置，通过控制进出口气体压力分别设定3个不同压差条件，开展不同温度下改变孔隙压力的渗流试验。在当前典型的S&D模型基础上结合温度引起的吸附变形、热膨胀和滑脱效应的作用，新建考虑温度和恒定外应力条件下的渗透率模型。通过试验与模型对比验证其合理性，并对有无考虑滑脱效应的渗透率计算值进行了定量分析。结果表明:① 渗流试验过程中，煤岩渗透率随孔隙压力升高而降低，其渗透率下降量受温度升高影响呈现降低趋势;孔隙压力升高，煤岩渗透率受温度影响的敏感程度逐渐降低。② 在试验的各孔隙压力点下，温度升高使得煤岩渗透率降低;在各温度状态下，煤岩渗透率随压差增大呈现降低趋势。③ 经定量分析后发现修正模型较其他两个模型更加符合试验结果，且修正模型的滑脱因子随温度升高而增大，从理论方面验证了模型的合理性。④ 考虑滑脱效应的煤岩渗透率曲线比不考虑滑脱效应的渗透率曲线更加符合试验结果。在不同温度条件下，前者的渗透率计算值大于后者的计算值。随孔隙压力升高，滑脱效应引起的渗透率变化量逐渐降低。

来源：2020年第2期

《煤炭学报》期刊编辑部

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