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单轴压缩条件下不同含水率煤体裂纹扩展及破坏模式研究卢卫永;刘琦;屈丽娜;张海军
【期刊名称】《工矿自动化》
【年(卷),期】2022(48)8
【摘要】为研究水分侵入对受载煤体裂纹扩展及破坏模式的影响,开展了不同含水率煤体单轴压缩试验及声发射监测,对比分析了不同含水率下受载煤体应力−应变特征、宏观破坏形态及累计振铃计数的变化规律。
单轴压缩试验结果表明,随着含水率增加,煤体单轴抗压强度及弹性模量持续降低,且峰后阶段内煤体应力下降速率逐渐平缓,煤样宏观破裂模式由典型的脆性破坏转变为剪切−拉张组合破坏。
声发射监测结果表明,随着煤体含水率增加,累计振铃计数不断降低,而累计振铃计数曲线斜率相应增大,说明水分侵入会降低煤体裂隙发育时的能量释放,但加剧了煤体内部结构损伤。
研究结果表明,水分的侵入一定程度上削弱了裂隙表面晶体颗粒间的相互摩擦,增加了煤体滑移破坏的可能性;同时水分侵入也减小了煤体表面活性能,导致煤样受载过程中产生的裂隙数量显著增多,造成煤体宏观力学强度大幅降低。
【总页数】7页(P85-91)
【作者】卢卫永;刘琦;屈丽娜;张海军
【作者单位】吕梁学院矿业工程系;吕梁市智慧煤矿工程技术研究中心;中原工学院能源与环境学院;山西煤炭运销集团锦瑞煤业有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD712
【相关文献】
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2.单轴压缩条件下含闭合双裂纹体岩石类材料的破坏机理
3.单轴压缩条件下预裂纹岩石材料力学性能和破坏模式研究
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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]。
煤层几何参数和渗透率对水平井开采煤层气的影响张健;汪志明;王开龙【摘要】基于朗格缪尔模型、菲克第一扩散定律和达西定律,引入等效井径模型和拟压力函数,采用数值模拟方法,分析了煤层气水平井产气动态,讨论了控制面积、储层厚度、水平渗透率和垂直渗透率对产气动态的影响.计算结果表明:在相同水平井筒几何参数条件下,控制面积越小,水平渗透率越高,垂直渗透率越大,气井达到产气峰值所需时间越短,对气体产出越有利;与水平渗透率相比,垂直渗透率仅对初期产能影响较大,水平渗透率是影响气井长期开发效果的关键因素;煤层太厚将降低水平井的开发效果,应基于储层厚度分析采用水平井开采煤层气的适用性.【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2009(037)004【总页数】4页(P80-83)【关键词】煤成气;水平井;几何参数;渗透率;数值模拟;数学模型【作者】张健;汪志明;王开龙【作者单位】中国石油大学,北京,石油天然气工程学院,北京,昌平,102249;中国石油大学,北京,石油天然气工程学院,北京,昌平,102249;中国石油集团,钻井工程技术研究院,北京,100097【正文语种】中文【中图分类】TE31煤层气在储层中的流动经历解吸、扩散和渗流三个过程[1-2]，其储存和运移特性决定了在分析煤层气井生产动态时应综合考虑气体的吸附/解吸特性、基质扩散特性和达西流动特性。
已有煤层气数学模型往往忽略气体扩散和压缩效应的影响，分析影响气井产能规律时受到限制。
另外，我国煤层渗透率普遍低于1×10-3μm2[3-4]，针对我国煤岩特性，研究煤层几何参数和渗透率对气井产能的影响规律对于制定合理的开采方案有重要的指导意义。
1 煤层气、水流动物理模型结合我国煤岩特性建立了煤层气藏地质模型，假设条件如下：1)煤层是由基质孔隙系统和裂缝系统组成的双孔单渗双重介质；2)煤体可压缩，储层具有非均质性和各向异性；3)煤层裂缝在原始状态下饱和水，不含游离气和溶解气，气体均以吸附态储集在基质孔隙中，微孔隙中不含水；4)裂缝中的气体流动包含扩散、达西流动两个过程，其中扩散视为拟稳态扩散，考虑重力和毛管力的影响；5)储层内气、水运移过程等温；6)裂缝中的气体为真实气体，水相微可压缩；7)基质表面吸附气与裂缝中的自由气保持平衡。
煤炭吸水率全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：煤炭是一种重要的能源资源，广泛应用于工业生产和生活生活中。
煤炭在运输和储存过程中会受到潮湿环境的影响，导致煤炭吸水，从而影响煤炭的燃烧性能和使用效率。
煤炭的吸水率是一个重要的参数，直接影响着煤炭的质量和使用效果。
本文将就煤炭的吸水率进行探讨，从吸水率的定义、影响因素、测试方法和降低煤炭吸水率的措施等方面进行详细介绍。
一、煤炭吸水率的定义煤炭吸水率受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 煤炭的煤层性质。
不同的煤炭煤层性质不同，对水的吸收能力也不同。
一般来说，煤层孔隙度越大、孔隙结构越复杂的煤炭，其吸水率也越高。
2. 煤炭的颗粒大小。
煤炭的颗粒大小会直接影响煤炭的表面积和孔隙度，颗粒大小越小，表面积越大，吸水率也会相应增加。
3. 煤炭的粘结物含量。
煤炭中的粘结物会填充煤炭颗粒之间的空隙，减少煤炭的孔隙度，降低煤炭的吸水率。
4. 煤炭的煤化程度。
煤炭的煤化程度越高，孔隙度越小，吸水率也会相应降低。
5. 煤炭的环境湿度。
环境湿度会影响煤炭表面的水分蒸发速度，高湿度环境下煤炭吸水率会显著增加。
6. 煤炭的储存方式。
煤炭的储存方式直接影响煤炭的吸水率，密封储存和通风储存方式对煤炭的吸水率有明显的影响。
以上因素综合作用，决定了煤炭的实际吸水率。
要准确测定煤炭的吸水率，需要考虑以上因素的相互影响和综合作用。
煤炭的吸水率可以通过实验测试来测定，常用的测试方法主要有以下几种：1. 平衡法。
平衡法是最常用的测定煤炭吸水率的方法之一，通过将一定量的煤炭样品置于一定湿度的环境中，使其达到平衡状态，然后测定煤炭的湿重和干重，计算吸水率。
3. 水分仪法。
水分仪是一种专门用于测定物质水分含量的仪器，可以快速准确地测定煤炭的水分含量，是一种比较常用的测定煤炭吸水率的方法。
4. 加速寿命试验法。
通过在一定条件下模拟长期储存情况，测定煤炭在一定时间内的吸水率变化，从而评估其长期储存性能。
致密砂岩含水率对渗透率的影响研究李昊，王昊，张小冬（中国石油长庆油田分公司第八采油厂，陕西延安717600）摘要：渗透率是研究致密砂岩油气藏开发的重要参数之一，研究含水条件下致密砂岩渗透率的影响因素具有非常重要的实际应用意义。
本文通过制备不同含水率的致密砂岩岩心，研究了孔隙度以及黏土矿物含量对岩心渗透率的影响，对于保护致密砂岩油藏、制定合理的开发方案具有一定的指导意义。
关键词：致密砂岩含水率；渗透率；孔隙度；影响规律中图分类号：P618．130．1文献标识码：A文章编号：1006—7981（2019）07—0117—02致密砂岩油藏资源是当前全球油气资源勘探开发的重点，致密砂岩油气藏勘探开发也是当前我国能源战略的重要一部分［1 3］。
研究致密砂岩的储层特征，制定开发方案，首先要研究致密砂岩的孔隙度和渗透率特征［4］。
致密砂岩是低孔低渗的岩层，且岩层中常含有一定的水分，水分又会严重影响油的运移规律，因此研究致密砂岩含水率对渗透率的影响具有非常重要的意义［5 6］。
1研究区致密砂岩油藏地质特征本文实验所用岩石样品取自鄂尔多斯某段致密砂岩油藏岩心。
该段岩层主要为灰浅灰色泥质粉砂岩为主，夹杂部分碳质、钙质泥岩和煤层。
采用XＲD对岩样进行矿物成分分析，结果表明岩样主要成分为石英，大约为58%，方解石大约和白云石含量分别大约为13%和16%，黏土矿物成分大约为7%，以及部分黄铁矿等矿物。
黏土矿物中，伊蒙混层大约占比60%，高岭石大约25%，伊利石大约10%，含有少量的绿泥石。
2含水率对致密砂岩渗透率影响实验研究2．1含水岩样的制备将岩样洗油后，制备成长度与半径均各相同的圆柱形岩心。
先将岩心烘干后称重，记为m0；将岩心的一端置于模拟地层水（8%KCl溶液）中，使模拟地层水在岩心自吸作用下不断进入岩心，可以根据岩心自吸的时间控制岩心吸水的量，然后将岩心称重，记为m1。
则岩心的含水率为：φ=m1－mom1ˑ100%样品制备好后置于真空袋中保存，备用。
不同含水饱和度对页岩渗流能力影响实验研究吴康;熊伟;胡志明;高树生【摘要】通过物理模拟实验建立了不同含水饱和度的页岩岩心,测量其流态曲线,探讨了页岩含水饱和度对页岩气流动的影响.结果表明:当页岩岩心含水饱和度低于“束缚水饱和度”时,流体被基质吸收成为不可动水,不会随气体的产出而流动,也不会严重影响气体的主要产出通道;当页岩岩心含水饱和度高于“束缚水饱和度”时,部分流体滞留在裂缝表面和孔道,堵塞主流通道,从而严重影响气体渗流;当页岩储层含水饱和度高于基质“束缚水饱和度”时,应当采取措施提高压裂液返排率;反之,压裂液返排率高低对气井产能无明显不利影响.【期刊名称】《实验室研究与探索》【年(卷),期】2018(037)007【总页数】4页(P32-35)【关键词】含水饱和度;流动能力;束缚水【作者】吴康;熊伟;胡志明;高树生【作者单位】中国科学院大学工程科学学院,北京100049;中国科学院渗流流体力学研究所,河北廊坊065007;中国科学院渗流流体力学研究所,河北廊坊065007;中国石油勘探开发研究院廊坊院区,河北廊坊065007;中国石油勘探开发研究院廊坊院区,河北廊坊065007;中国石油勘探开发研究院廊坊院区,河北廊坊065007【正文语种】中文【中图分类】TE3770 引言页岩气是一种储量巨大的非常规天然气资源，近年来，许多国家的石油工作者、专家致力于页岩气资源的研究与开发，全球掀起了一场轰轰烈烈的“页岩气绿色革命”[1-3]。
页岩储层是超低渗储层[4-5]，因而水力压裂技术是页岩气开发的主要方式[6-7]。
与常规储层不同，页岩储层经过压裂后，压裂液的返排率很低，大量的压裂液都被基质吸收或滞留在储层中[8-10]，根据水锁伤害理论分析[11]，压裂液的滞留会严重抑制页岩气的开发，然而分析国内外页岩气井的生产状况发现，有些压裂液返排率低的页岩气井，其产量并不低，甚至高于压裂液返排率高的井[12-13]。
第12卷 第4期地质灾害与环境保护V o l.12, N o .42001年12月Journal of Geo logical H azards and Environm ent P reservati onD ecem ber 2001文章编号: 1006-4362(2001)04-0063-04 收稿日期: 2001203219基金项目: 国家自然科学基金资助项目(59574004)水—煤层气两相流体在煤层中的渗流规律张永利 邰英楼 王来贵(辽宁工程技术大学工程力学研究所,阜新 123000)摘要: 采用煤体承受有效应力、水—气混合流动及固—流相互作用的基本原理,建立了煤层气开采过程中水—煤层气两相渗流的基本方程;通过自行设计的实验装置,测定了煤层中水—煤层气共同流动时的两相流体的流量、渗透率及随水的饱和度变化关系,并据此模拟出了反映水—煤层气渗透基本规律,从而为煤层气开采提供了理论基础。
关键词: 煤层气;渗流;饱和度;渗透率中图分类号: TD 31513 文献标识码: A1 前言从20世纪70年代开始,美国首先在地面打钻孔抽取煤层气,以后引进常规油气钻孔开采方法和技术,已经成功地将煤层气作为一种矿藏资源进行开采。
到1992年底,全美共有7000多口煤层气井,年产量达3000×108m 3。
前苏联、西欧、澳大利亚都相继采用钻孔方法进行煤层气开采试验。
我国煤层气储量为(30～40)×108m 3。
20世纪90年代以来,开始引进美国技术分别在我国晋城、铁法等矿区试进行开采,目前已打井超过30口,但均未能形成稳定气流。
根据前人的实验研究,煤层气主要吸附在煤颗粒表面,空隙中主要是水。
随着水的抽出压力降低,煤层气解吸成为游离状态,成为水—煤层气两相流;而煤层气流动规律主要与水、煤层气在煤层中流动渗透率有关。
因而对煤层气中水—煤层气两相流体的渗透规律进行研究是非常必要的。
2 基本方程的建立2.1 假设条件在煤层气的开采过程中,假设:煤层温度不变,同时流体与煤体同温;煤体处处均质连续,流体和固体相互作用;煤层气处于吸附或游离状态,且不溶于水;煤层气吸附规律符合L angm u ir 理论;煤层气从孔隙、裂隙渗流到钻孔,故不考虑煤层气的扩散效应。
·水·暖·电·文章编号：1009-6825（2012）32-0134-02土壤含水率及渗流对土壤源热泵影响研究进展收稿日期：2012-09-02作者简介：段妍（1989-），女，在读硕士；晋华（1969-），女，硕士生导师，副教授；刘虎（1986-），男，在读硕士段妍1晋华1，2刘虎1，2（1．太原理工大学水利科学与工程学院，山西太原030024；2．太原理工大学水资源与环境地质研究所，山西太原030024）摘要：主要介绍了土壤含水率和地下水渗流两个主要水文地质因素，具体分析了两因素在实验和数值模拟方面对土壤源热泵地埋管换热能力的影响，并指出了土壤源热泵在水文地质因素研究方面存在的问题和今后发展的方向，为土壤源热泵运行的稳定性及经济效益的最大化提供保障。
关键词：土壤源热泵，地埋管换热能力，水文地质，含水率，地下水渗流中图分类号：TV138文献标识码：A地源热泵是一种能够利用浅层低温地热资源的既可供热又可制冷的高效节能热泵系统。
土壤源热泵是地源热泵的一种，它利用地表浅层土壤储藏的太阳能作为冷热源进行能量转换。
国土资源部2009年 2011年的最新评价显示，中国浅层地温能资源量相当于95亿t 标准煤，每年浅层地温能可利用资源量相当于3．5亿t 标准煤。
土壤源热泵凭借其环保、节能的优点，在近些年获得国家的明确支持和大力推广。
根据《太原市国家可再生能源示范城市实施方案》2010年 2011年太原市土壤源热泵技术应用建筑面积从44．74万m 2增加到81．52万m 2，占示范任务的比例由17．42%上升到30．24%。
由于在现场测试中会出现导热系数等测试数据与实际数值偏差过大的现象，如美国明尼苏达州的现场热响应测试［1］及英国一栋办公楼夏季的管内流体平均温度测试［2］，使得水文地质因素对土壤源热泵地埋管换热器换热能力的影响逐渐引起研究人员的关注。
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