煤炭学报

作者：彭守建, 贾立, 许江, 郭世超,

关键词：叠置含气系统, 煤层气合采, 渗透率, 有效应力, 煤体温度, 煤体变形,

针对“叠置煤层气系统”这一煤层群地层中普遍发育的煤层气成藏模式，借助重庆大学自主研制的“叠置煤层气系统合采物理模拟实验装置”，设计Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号、Ⅳ号模拟煤层的初始气体压力分别为1.0，1.4，1.8，2.2 MPa，通过叠置含气系统煤层气合采物理模拟实验，分析了合采过程中煤层渗透率动态演化特点及其影响因素。结果表明:① 合采过程中模拟煤层渗透率变化曲线可分为两类，一类以渗透率先上升后下降再上升为特征，以Ⅰ号和Ⅱ号煤层为代表;另外一类以先下降后上升为特征，以Ⅲ号和Ⅳ号煤层为代表;② 合采初期，渗透率差异系数变化显著，中、后期变化不明显，模拟开采结束时Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ号煤层相对于Ⅳ号煤层的渗透率差异系数分别为37.5％，26.5％和13.6％，表明合采过程中高储层压力煤层的气体倒灌进入了低储层压力煤层，产生了层间干扰，初期干扰显著，中、后期不明显，煤层受干扰程度随初始气体压力差的加大而增大;③ 煤层有效应力、煤体温度和煤体变形相互耦合，共同影响着模拟煤层渗透率演化规律，使得4个煤层的渗透率演化呈阶段性变化，其中Ⅳ号煤层渗透率变化影响因素在开采初期以效应力占主导地位，煤体温度和煤体应变分别在渗透率比下降至0.87和0.75时才开始对渗透率演化产生作用。

来源：2020年第10期

《煤炭学报》期刊编辑部

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