矿业研究与开发

作者：刘泽源,魏晨慧,刘书源,张哲,张淼

关键词：双重介质模型;解吸 扩散 渗流;气 固 热耦合; 扩散系数;各向异性

考虑煤层气解吸引起的温度变化及其对后续吸附气体 的解吸、游离气体状态的影响,及气体扩散系数的动态变化 及修正系数对窜流项的影响,基于孔隙 裂隙双重介质模型 建立了煤层中气体解吸 扩散 渗流过程的气 固 热耦合 模型,开展了煤层气抽采过程的数值模拟与机理分析.研究 结果表明:(１)修正窜流项后的气 固 热耦合双重介质模型 相对于窜流项修改前的模型与试验结果更为接近;(２)未修 正 Langmuir模型考虑了温度降低及其对气体扩散、渗流过 程的影响,但没有考虑温度降低对气体解吸量的影响,会导 致煤层气抽采量估计值偏大;(３)各向同性模型有可能得到 与各向异性模型一致的气体含量曲线,但气体含量分布存在 显著差异,渗透率各向异性导致的煤层整体在某方向的渗流 优势要大于抽采孔布置形式导致的渗流优势;(４)扩散系数 较高时,渗流过程是影响煤层气抽采效率的制约环节,必须 考虑渗透率的各向异性特征对气体运移全过程的影响.

来源：2021年第6期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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