煤炭学报

作者：李瑞, 卢义玉, 阳保科, 夏彬伟, 钟栋梁, 徐鑫勤, 张乐, 张玉林,

关键词：煤系气, 大尺寸物理模拟, 多气多层合采, 层间干扰, 应力传递,

煤系多气多层合采过程中的储层参数动态变化深刻影响煤系气的高效产出。为了揭示煤系多气多层合采过程中的应力、储层压力、流体产出的动态变化规律及相互制约关系，以鄂尔多斯盆地临兴—神府区块深部煤系储层地质条件为参照，设计1 200 mm×1 200 mm×2 060 mm大尺寸叠合储层物理模型(含2层砂岩与2层煤岩)，利用自主研发的深部煤岩工程多功能物理模拟试验系统，开展了真三轴应力加载条件下的煤系多气多层合采试验，探讨了不同产层产气动态规律及层间流量干扰，分析注采过程中应力及储层压力传递特征及对邻近层的影响规律。结果表明：在合采过程中，储层瞬时产气量达到峰值后指数递减，且在高流量阶段砂岩层流量衰减更快，但低流量阶段煤层流量衰减速度更快；砂岩层流量大于煤层流量，厚煤层流量大于薄煤层流量；提高砂岩层流量会使煤层流量下降，降低砂岩层流量会导致煤层流量上升，表明各产层存在明显的层间流量干扰。合采过程中，厚煤层的储层压力降幅及衰减速率低于薄煤层。此外，对砂岩层注气，砂岩层和煤层的应力会增大，且加、卸载过程中改变储层应力会显著影响储层压力的变化。研究揭示了煤系多气多层合采过程中应力、储层压力、产气量之间的相互制约关系，对多气多层合采过程中的流量动态调控、跨层应力与压力传递及层间干扰协同控制具有启示意义。

来源：2026年第2期

《煤炭学报》期刊编辑部

查看煤炭学报杂志2026年第2期