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基于动态因素考虑的煤层气储层渗透性地质演化分析【摘要】煤储层渗透率是衡量煤层气可开采性最重要的指标之一，其发育过程对于煤层气的富集、保存以及溢散等研究具有指向意义，煤层气储层渗透率演化历史分析将为煤层气的勘探选区提供重要的理论基础。
本文以鄂尔多斯盆地东部石炭-二叠系煤储层为例，综合分析了煤储层构造史、埋藏史等动态地质因素及其相互作用关系，提出了煤储层渗透率地质演化规律。
研究表明，鄂尔多斯盆地石炭-二叠系煤储层渗透率的发育整体上呈下降的趋势，在煤储层热演化程度、地应力条件、储层埋深等动态因素联合控制下，渗透率的发育呈现明显的“波浪式”。
其中，三叠纪至早白垩世末期为渗透率发育的快速降低阶段、早白垩世末期以来为渗透率缓慢上升的阶段。
【关键词】煤储层渗透率发育动态因素煤储层是一套由天然裂隙和基质孔隙组成的双重结构模型，裂隙系统为煤层气渗流运移的通道，煤储层渗透率，作为衡量煤层气在煤层中渗流能力的参数，除受自身裂隙发育特征控制外，地质构造、应力状态、煤基质的收缩作用、煤层埋深、煤的演化程度、煤岩煤质特征、煤体结构及电场等都不同程度地影响煤层渗透率，诸多因素相互作用、相互关联，常常混淆了对于渗透率发育的主控因素的把握，虽然对于各项影响因素的作用机理基本都达成了共识，但大多数学者只对影响煤储层渗透率的静态因素进行了定性分析，而往往忽略了煤层气储层埋藏史、烃源岩热演化史以及煤储层古应力等动态地质因素对于煤层渗透率的控制作用，特别这些动态地质条件相互作用分析，使得煤储层渗透率的分析存在较大的局限性。
据此，笔者在综合研究煤储层构造史、埋藏史、烃源岩热演化史以及古应力等动态地质因素及其相互作用关系基础上，建立渗透率的发育模型，将为现今煤层气的富集规律提供理论基础。
1 煤储层渗透率发育主控因素分析煤储层渗透率的发育受到诸多因素的影响，但大量研究表明渗透率发育的主要控制因素为地应力、热演化程度、储层埋深等因素的控制。
地应力通过改变煤储层的孔隙结构而使其渗透率发生变化，其决定了现今煤层中裂隙的频度和方向，以及裂隙的闭合、开启程度。
第六章 煤储层的渗透性特点煤储层渗透率是进行煤层气渗流分析的要紧参数，在煤层气资源已查明的前提条件下，煤储层渗透率又是制约煤层气资源开发成败的关键因素之一。
国外理论和实践说明，煤储层在排水降压进程中，随着水和甲烷的解吸、扩散和排出，有效应力效应、煤基质收缩效应，气体滑脱效应使煤储层渗透率呈现动态转变。
第一节 渗透性的大体概念渗透性即多孔介质许诺流体通过的能力。
表征渗透性的量为渗透率。
与渗透率有关的概 念有绝对渗透率、有效（相）渗透率和相对渗透率等。
一、绝对渗透率假设孔隙中只存在一相流体，且流体与介质不发生任何物理化学作用，那么多孔介质许诺流体通过的能力称为绝对渗透率。
多孔介质的绝对渗透率与所通过的流体无关，只与介质的孔隙结构有关。
煤对甲烷、水等流体存在较强的吸附性。
因此，甲烷、水等流体通过煤储层时，测得的渗透率不能称之为绝对渗透率，只有不与煤发生任何物理化学作用的流体才能测得绝对渗透率，如氦气等惰性气体。
但气体通过煤储层时，会引发Klinkenberg 效应（气体滑脱效应）即在多孔介质中，由于气体分子平均自由程与流体通道在一个数量级上，气体分子就与与流动途径上的壁面彼此作用（碰撞），从而造成气体分子沿通道壁表面滑移。
这种由气体分子和固体间彼此作用产生的滑移现象，增加了气体的流速。
因此，气体分子测得的渗透率需要通过滑脱效应校正才可取得绝对渗透率（克氏渗透率），即：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=m g p b K K 10 （6-1）式中，K 0—克氏渗透率；p m —平均压力（实验煤样入口压力与出口压力的平均值）；K g —每一个测点的气测渗透率；b —与气体性质、孔隙结构有关的常数。
关于气体在一根毛管内的流动来讲，b 可由下式得出： rp c b λ4= （6-2） m d ρπλ221= （6-3）式中，λ—对应于平均压力p m 时的气体分子平均自由程；r —毛管半径（相当于煤孔隙半径）；c —近似于1的比例常数；d —分子直径；m ρ—分子密度，与平均压力p m 有关。
煤层气储层渗透率影响因素摘要：煤层气作为一种新型能源，而且我国煤层气储量丰富，因此其开采利用可以很大程度上缓解我国常规天然气需求的压力。
煤储层的渗透率是煤岩渗透流体能力大小的度量，它的大小直接制约着煤层气的勘探选区及煤层气的开采等问题。
因此掌握煤储层渗透率的研究方法及影响因素，对于指导煤层气开采具有重要的指导意义。
本文主要在前人的基础上，从裂隙系统、煤变质程度、应力及当前其他领域的技术对渗透率的研究的理论、认识及存在的问题等进行总结，对煤储层渗透率的预测有一定的理论指导意义。
Abstract: Our country is rich in the CBM which is a new resource. So the development of CBM can lighten our pressure for the requirement of conventional gas.The permeability of the coal reservoir is a measure of fluid 's osmosis permeability, restricting the exploration area and mining of CBM. Therefore, controlling the method of mining and the effect factoring has an important guiding significance for mining .This article is summarized from fracture system,the degree of coal metamorphism, stress for the theory, matters and so on of permeability 's study which is based on the achievement of others ，having a great guiding significance for the permeabilityprediction. 关键词：煤层气；渗透率；影响因素1、引言煤层气是指赋存在煤层中常常以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主并部分游离于煤孔隙中或溶解在煤层水中的烃类气体[1]。
中国矿业大学2006~2007学年第1学期《煤层气地质学》试卷（A）卷考试时间：100分钟考试方式：开卷学院：资源学院班级：姓名：＿＿＿学号：___1、下图是TL005井3号煤层原煤的等温吸附曲线，实测原煤含气量为11.38 m3/t，储层压力为5.72MPa，列出公式和具体数值计算：1）朗格缪尔体积（V L,ad）、压力（P L,ad）；（6分）2）计算理论饱和度、实测饱和度；（6分）3）计算临界解吸压力和理论采收率（设枯竭压力为0.7MPa）：（6分）4）计算临/储比。
（3分）2、已知某煤储层在埋深1030m 处实测储层压力为8.64 MPa 、储层温度为36.5℃（恒温带深度30m ，温度为14.2℃）、闭合压力为13.97 MPa 、计算储层压力梯度、压力系数（静水压力梯度取0.98 MPa/100m ）、现代地温梯度、最小水平应力梯度，分析煤储层的饱和状态。
（15分）3、煤体在吸附气体时可引起自身的膨胀，在解吸气体时则导致自身收缩（常称之为自调节作用）。
煤层气开发过程中，储层压力降低，煤层气发生解吸，煤基质出现收缩，收缩量通过吸附膨胀实验来计算。
煤在有效应力和温度不变的情况下，体积形变与流体压力的关系与朗格缪尔方程的形式相同，即： 50max p p p v +=εε式中，v ε为压力p 下吸附的体积应变；max ε为最大应变量，即无限压力下的渐近值；p 50为最大应变量一半时的压力。
吸附与解吸为完全可逆的过程，煤吸附膨胀参数等价于煤基质收缩参数。
现对某煤样在20℃、有效应力2 MPa 不变的情况下进行吸附膨胀实验，得到表1中的数据，作图求煤的max ε和p 50，并绘制煤基质收缩量与流体压力的关系图。
（29分）表1 煤吸附膨胀实验表4、下图是甲烷在不同矿化度、不同压力、不同温度条件下的溶解度实验成果图，将该图反映的信息表述出来。
（15分）5、论述中国煤层气产业化展望。
（20分）《煤层气地质学》2006年A 卷参考答案1. 解：1）从图上读出V L,ad = 25.4 m 3/t ；P L,ad = 1.0 MPa ； 2）由S 理=V 实/V L ， 得：S 理= 11.38/25.4=44.8%由朗格缪尔方程：LL p p p V V +=计算储层压力下的理论吸附量V = 21.6m 3/t由S 实=V 实/V 得：S 实=11.38/21.6=52.7% 3）临界解吸压力由：实实V V P V P L L cd -=，得：P cd =38.114.250.138.11－ ⨯=0.8MPa理论采收率由：%100))()(1(⨯++-=ad L cd cd L ad P P P P P P η，得：η=（1－）（）（7.00.18.08.00.17.0++）×100%=7.4%4）PP cd =72.58.0=0.142、解K p =HP =103064.8=0.84 MPa/100m ；压力系数=gradPwp K =98.00.84=0.86；K T =3010300--T T =10002.145.36-=2.23℃/100m闭合压力即为最小水平应力，最小水平应力梯度=103097.13=1.37 MPa/100m ；由于压力系数0.86<1，该储层为略欠压状态。
煤储层渗透率影响因素及排采控制研究田俊林（中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院，北京 １０００８３） 摘 要：在煤层气排采过程中，渗透率是影响气井产量的关键因素。
本文通过分析煤层气排采经验，总经了在气井排采过程中，煤储层渗透率影响因素；并且在不同的排采阶段要采取不同的排采控制措施。
关键词：煤层气；渗透率；影响因素；排采控制 中图分类号：ＴＤ８２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９８１（２０２０）０１—００１７—０３ 煤层气井获得可观产气量需要两个基本条件：煤储层要具有一定的含气量以及良好的渗透性，前者是气井产气的物质基础，后者则是气体能够有效产出的关键因素。
在气井排采过程中，如何减少对储层渗透率的伤害，扩大解吸半径，是决定气井能否高产的关键因素。
在此过程中，对储层渗透率影响最大的主要有５个因素：应力敏感性、基质收缩、煤粉堵塞、气锁伤害以及气水两相流效应。
１ 煤储层渗透率影响因素１．１ 应力敏感性煤储层是一种典型的双重孔隙介质，其孔隙结构主要是由基质孔隙和裂缝孔隙构成，其中煤储层的渗透性主要取决于煤中裂隙。
在煤层气井排采过程中，随着地下水和煤层气的排出，煤储层压力逐渐下降，导致煤储层有效应力增加，煤储层微孔隙和裂隙被压缩甚至闭合，从而使煤储层渗透率明显下降，煤储层表现出明显的应力敏感性。
煤储层的应力敏感性可以用渗透率损害系数、渗透率损害率、不可逆渗透率损害率和应力敏感系数来具体评价［１］。
前人通过大量的试验研究表明，渗透率随有效应力的增大呈指数型降低。
１．２ 煤基质收缩效应煤体在吸附或解吸的过程中产生的膨胀或收缩效应统称为吸附变形。
在产气阶段，随着煤层气的解吸，煤基质开始收缩变形，导致煤中的裂隙开度增大，煤储层渗透率开始升高［１］。
基质收缩效应与应力敏感性不同，后者会导致煤储层渗透率下降并且很难恢复，前者则会提高煤储层渗透率。
煤储层渗透率在煤层气临界解吸压力前，主要受有效应力的影响而出现下降趋势，但当煤层气排采一段时间后，随着煤层气的不断解吸，煤基质收缩效应开始逐渐增强，有效应力效应逐渐减弱，煤储层渗透率开始逐渐改善。
煤的多尺度孔隙结构特征及其对渗透率的影响潘结南1,2 张召召1,2 李猛1,2 毋亚文1,2 王凯1,21. 河南理工大学资源环境学院2. 中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心摘 要 煤中孔隙大小分布不均且分布范围较广，因而利用单一的方法难以对煤的多尺度孔隙结构进行有效地表征。
为此，综合运用扫描电镜、低温液氮吸附、高压压汞、恒速压汞等实验方法，对煤的多尺度孔隙结构特征进行综合分析，并揭示变质作用对煤孔体积、孔比表面积的影响，以及煤岩渗透率与孔隙结构特征参数的关系。
研究结果表明：①随煤变质程度增强，煤中纳米孔体积及孔比表面积均呈现先减小后增大的趋势，并且在R o,max为1.8%左右时达到最小值；②煤样孔隙半径、喉道半径整体均呈现正态分布，并且随着煤变质程度的增加，最大分布频率对应的孔隙半径增大；③低煤阶烟煤煤样的喉道半径分布范围最宽，最大连通喉道半径及喉道半径平均值均最大；④无烟煤煤样的喉道半径分布范围最窄且最大连通喉道半径最小；⑤低、中煤阶烟煤煤样的孔喉比分布存在着单一主峰，并且主峰对应孔喉比相对较小；⑥煤岩渗透率与孔隙度、喉道半径平均值表现出了较好的正相关关系，其与孔喉比平均值呈负相关关系，而与孔隙半径平均值的关系则不明显。
关键词 煤 多尺度孔隙结构 扫描电镜 液氮—压汞联合实验 恒速压汞 渗透率 变质程度DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2019.01.007Characteristics of multi-scale pore structure of coal and its influence on permeability Pan Jienan1,2, Zhang Zhaozhao1,2, Li Meng1,2, Wu Yawen1,2 & Wang Kai1,2(1. Institute of Resources & Environment, Henan Polytechnic University, Jiaozuo, Henan 454000, China; 2. Henan Col-laborative Innovation Center of Coalbed Methane and Shale Gas for Central Plains Economic Region, Jiaozuo, Henan 454000, China)NATUR. GAS IND. VOLUME 39, ISSUE 1, pp.64-73, 1/25/2019. (ISSN 1000-0976; In Chinese)Abstract: Due to the uneven distribution of pore size in coal and its wide distribution range, it is difficult to effectively characterize the multi-scale pore structure of coal by a single method. In this paper, the multi-scale pore structure characteristics of coal were analyzed comprehensively by using scanning electron microscope, low-temperature liquid nitrogen adsorption, high-pressure mercury intrusion and constant-rate mercury intrusion. In addition, the effects of metamorphism on the volume and specific surface area of pores in coal were revealed, and the relationships between coal rock permeability and pore structure characteristic parameters were described. And the fol-lowing research results were obtained. First, with the increase of coal metamorphism, the volume and specific surface area of nanopores in coal decrease first and then increase, and they reach the minimum value when Ro,max is about 1.8%. Second, the pore and throat radii of coal samples are overall in the form of normal distribution. And with the increase of coal metamorphism, the pore radius correspond-ing to the maximum distribution frequency increases. Third, the samples of low-rank bituminous coal are the highest in throat radius distribution range, connected throat radius and average throat radius. Fourth, the samples of anthracite coal are the lowest in throat radius distribution range and connected throat radius. Fifth, there is a single main peak in the distribution of pore throat ratios of low- and me-dium-rank bituminous coal samples, and the pore throat ratios corresponding to the main peak is relatively low. Sixth, the permeability of coal is in a positive correlation with porosity and an average throat radius, and in a negative correlation with an average pore throat ratio, but in no obvious correlation with an average pore radius.Keywords:Coal; Multi-scale pore structure; Scanning electron microscope; Combined liquid nitrogen adsorption and high-pressure mer-cury intrusion; Constant-rate mercury intrusion; Permeability; Degree of metamorphism基金项目：国家自然科学基金项目“构造煤微裂隙结构演化特征及对煤储层渗透性控制”（编号：41772162）、河南省高校科技创新团队支持计划项目“煤层气储层物性及其地质控制”（编号：17IRTSTHN025）。
煤层气储层渗透率影响因素摘要：煤层气作为一种新型能源，而且我国煤层气储量丰富，因此其开采利用可以很大程度上缓解我国常规天然气需求的压力。
煤储层的渗透率是煤岩渗透流体能力大小的度量，它的大小直接制约着煤层气的勘探选区及煤层气的开采等问题。
因此掌握煤储层渗透率的研究方法及影响因素，对于指导煤层气开采具有重要的指导意义。
本文主要在前人的基础上，从裂隙系统、煤变质程度、应力及当前其他领域的技术对渗透率的研究的理论、认识及存在的问题等进行总结，对煤储层渗透率的预测有一定的理论指导意义。
Abstract: Our country is rich in the CBM which is a new resource. So the development of CBM can lighten our pressure for the requirement of conventional gas. The permeability of the coal reservoir is a measure of fluid’s osmosis permeability, restricting the exploration area and miningof CBM. Therefore, controlling the method of mining and the effect factoring has an important guiding significance for mining .This article is summarized from fracture system ,the degree of coal metamorphism, stress for the theory, matters and so on of permeability’s study which is based on the achievement of others，having a great guiding significance for the permeability prediction.关键词：煤层气；渗透率；影响因素1、引言煤层气是指赋存在煤层中常常以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主并部分游离于煤孔隙中或溶解在煤层水中的烃类气体[1]。
美国是最早开发煤层气并取得成功的国家，其富产煤层气的煤级主要是气、肥、焦煤，即中级煤。
我国煤盆地一般都具有复杂的热演化史和构造变形史，构造样式复杂多样，煤储层物性差异较大，孔渗性偏低，富产煤层气的煤级是几个高级煤、无烟煤和贫煤[2]。
因此我们不能照搬美国的理论来指导我国煤层气的生产。
近十几年来，我们在实践中不断认识到这种差异，并针对我国煤层气储层的特征进行了一系列的研究，在煤储层物性方面取得了丰硕的成果，已初步形成了一套研究的理论与方法。
渗透性是制约煤层气勘探选区的最重要的参数之一，有效预测煤储层渗透性对我国煤层气的勘探开发具有重要意义[3]。
笔者主要从煤储层裂隙系统、煤变质程度、有效应力等方面作以阐述。
2、煤储层渗透率的影响因素2.1煤储层裂隙系统傅学海等（1999）认为，煤储层系由宏观裂隙、微观裂隙和空隙组成的三元孔、裂隙介质，空隙是煤层气的主要储集场所，宏观裂隙是煤层气运移的通道，而显微裂隙则是沟通孔隙和裂隙的桥梁[1]。
煤层的渗透性取决于裂隙系统的发育程度和连通程度，裂隙越发育，连通性越好，越利于流体的渗流，这对煤层气可采性评价有极其重要的指导意义[4]。
傅雪海等在对沁水盆地各煤样的研究中发现，煤样渗透率随裂隙面密度的增加而呈指数形式增大[5]。
煤储层的裂隙系统又主要受围岩压力、煤岩成分、地质控制等因素有关。
2.1.1 围岩压力裂隙是由内应力（煤化作用过程中，凝胶化组分收缩应力和超高孔隙流体压力）或由外应力（构造应力、重力和热应力等）或有内应力与外应力二者综合作用形成的[1]。
试验结果研究表明：随着围岩压力增加，煤岩渗透率降低。
这是因为在孔隙压力不变的条件下，增大围压意味着煤岩所受有效应力增大，煤样受到压缩，孔隙变小，微裂缝闭合，最终导致煤岩渗透率下降[6]。
相反，如果围压降低，则孔隙压力大于围压，就会使煤样向外膨胀，使孔隙、微裂隙扩大。
因此在煤层气抽采过程中，要进行前期的排水降压过程，进而降低围压。
2.1.2 煤岩成分煤的孔隙率大小与煤阶有关，变化在2%～25%之间。
褐煤的孔隙率最高，12%～25%；中等煤阶烟煤孔隙率最低，2%～6%左右；高煤阶烟煤以后，由于分子排列规则化，孔隙率又有升高，约为5%～10%。
褐煤与低煤阶烟煤以大孔为主，而高煤阶烟煤和无烟煤则以微孔为主，中煤阶烟煤则以小孔为主，部分为中孔和微孔。
煤的孔隙性与煤岩成分有关。
丝炭的孔隙率比镜煤大3～4倍且以中孔、大孔为主，镜煤则以微孔和小孔为主[1]。
2.1.3 地质控制因素煤的孔隙发育主要和煤化程度、类型及矿物质含量有关。
在煤化作用早期阶段，煤中芳环层细小、随机分布，孔隙发育；到中等煤化程度烟煤阶段其孔径分布曲线表现出先陡后缓而再陡的变化形态；到高变质煤如瘦煤、无烟煤，微孔占大多数，而孔径大于100 nm 的中孔、大孔较少。
当煤层存在大量矿物质时，由于矿物对煤层气的吸附能力远低于煤，所以总体不利于煤层气吸附赋存。
大量资料表明，随矿物含量增高，煤的孔隙率逐渐降低，特别是大、中孔隙的减少更为迅速[1]。
裂隙的连通性重要受煤层结构和厚度的影响，但是古构造应力场和构造变样形式则分别对裂隙的方位起控制和改造作用，静水压有利于裂隙张开，而一定矿化度的水常生成大量自生矿物，造成裂隙充填[1]。
2.2 煤变质程度的影响一些学者在研究割理密度与煤级之间的关系时发现，割理密度从褐煤向烟煤(肥煤、焦煤)方向增大，而从烟煤向无烟煤方向减小，呈正态分布，即低变质和高变质程度的煤割理欠发育，中变质程度的煤割理发育，且割理越发育，渗透率越大[7]。
我国也有一些学者认为：从煤的机械性质上讲，硬度和脆度同属抵抗外来应力的量度。
煤层在由低变质煤向中变质煤演化的过程中，脆度逐渐增强，容易生成裂缝；但在中变质煤逐渐向高变质煤演化的过程中，硬度逐渐增大，脆度逐渐变小，不易形成裂缝，并且在高变质阶段，一般埋藏较深、温度较高，上覆地层的压实作用、充填与胶合作用会使割理发生闭合，从而降低煤层的渗透性[4]。
由于我国煤层气主要富集在高煤阶煤层中，下面主要对高煤阶煤煤层气开采过程渗透率的影响因素作以阐述。
2.2.1 高煤阶煤粉的影响高煤阶煤层气井在钻井、开采过程中由于机械碰撞、气液冲刷、压力波动等外力作用，不可避免的会产生煤粉，煤粉的产出一方面有利于形成气液产出通道，但另一方面如果过快、过多的产出使气、水流动出现障碍，引起产气量下降。
有学者通过实验研究表明，较低的排采速度可以降低煤粉对煤层渗透率的伤害，有利于煤层气长久开采控制排采速度、控制井底压力可以控制煤粉产出而且排采过程要尽量避免反复停产、生产等激动条件的产生[8]。
2.2.2 煤储层动态变化的影响由于我国高煤级煤层气井单井产量衰减较快，严重制约了煤层气规模开发[9]，所以我们必须用一定的数值模拟手段来研究煤储层渗透率的动态变化情况，这样才能更科学、经济的实现煤层气的抽采。
有关学者通过数值模拟实验研究发现：煤储层渗透率受煤层气井采动状况影响较大。
煤储层渗透率随煤层气井排采时间呈指数规律衰减。
与室内物理模拟结果：渗透率随有效应力的关系具有相似的规律，说明在煤层气的排采过程中，有效应力对储层渗透率的控制占着主导地位[9]。
2.3 动力变化对渗透性的影响由于煤层气在排采过程中，煤储层裂隙的开合主要受控于有效应力和煤基质的收缩膨胀效应两个直接动力学因素，一方面煤层气解吸产出和地层水产出，使煤储层孔隙流体压力下降，有效应力降低，煤基质发生收缩，诱导煤储层裂隙面相对拉张，渗透率相对增高；另一方面，孔隙流体压力降低造成煤层围压相对增大，煤层裂隙相对受压而宽度减小，甚至闭合，导致渗透率相对降低，有学者就对其影响做一数值模拟进行评估，研究结果表明，有效应力负效应随煤级和流体压力的降低逐渐减弱；煤基质收缩正效应随煤级和流体压力的降低逐渐增强；渗透率综合变化率值随着煤级和流体压力的降低逐渐变大[13]。
2.3.1 有效应力的影响煤储层的力学性质不同于常规砂岩，尽管煤基质块的泊松比很高，但煤中天然裂隙的发育大大降低了煤的强度，使之比其他岩石更易被压缩、破碎。
因此在钻井或开采过程中，很小的应力变化都会引起渗透率的较大变化[10，11]。
由于煤岩的塑性很强，随着储层埋深的增加，上覆围岩应力增大，使煤层所受压力增大，煤层会被进一步受到压实，从而造成煤层中的空裂隙变小、变窄，最终导致煤储层渗透率降低。
如傅雪海等(2OO1)发现煤割理压缩形变与有效应力的关系符合朗格缪尔方程形式，割理宽度随有效应力的增加呈指数形式降低。
煤储层渗透率与初始割理宽度、割理产状和割理受力状态有关，初始割理宽度越大，渗透率越大；有效应力愈小，渗透率越大[12]。
2.3.2 煤基质收缩效应的影响有学者研究表明，在煤层气开发过程中，当储层压力降低至临界解吸压力以下时，煤层气开始解析，此时煤基质开始收缩，从而导致水平应力下降，有效应力相应减小，裂隙宽度增加，渗透率增加[14]。
通过研究有效应力与煤基质的收缩效应对预测煤储层渗透率的变化有很重要的意义。
在该项研究中前人取得了丰硕的成果，理论上取得重大的进展，但并未能有效地应用于指导生产实践，究其原因，一方面是设备的性能、测量的精确性；另一方面是测试设备不统一[3]。
3、结论3.1 煤储层渗透率受煤阶、煤变质程度、构造变质作用、有效应力变化及煤基质收缩效应等多方面的综合因素控制，并且各因素间存在相互影响，在进行渗透性的预测时应综合考虑。
3.2 由于我国煤层气富集煤阶和国外的有很大差异，所以不能直接引进国外的一些技术理论，造成我国煤储层渗透性等技术仍处于研究阶段。
3.3 在煤阶及变质程度等基本条件确定的条件下，利用数值模拟技术对排水降压、煤基质收缩等可变条件进行科学准确预测，对我国煤层气勘查与抽采具有十分重要的意义。
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