功率超声影响的煤中甲烷气促解规律实验研究

【摘要】：功率超声激励促解煤层甲烷气是一种不受储层地质条件和气源特性限制,具有普遍应用价值的增采技术。通过CT观测实验,对超声波作用下煤样不同尺度裂隙发展规律进行深入分析,从微观上揭示功率超声促解机制。在对比促解实验测定结果的基础上,研究功率超声作用煤样解吸量变化规律。研究结果表明:CT观测实验很好地证明了超声的机械震碎作用;在功率超声激励作用下,煤样裂隙条数显著增多,贯通裂隙增多且单条裂纹最大宽度显著增大;超声波作用后煤中甲烷气的解吸量有显著提高,建立超声声强参数影响的煤中甲烷气解吸量随解吸时间变化的修正公式。由修正公式拟合结果可知:煤中甲烷气饱和吸附后的解吸量和1均随孔隙压力的增加而增大,相同孔隙压力下的甲烷气饱和吸附解吸量1大于无超声作用时的解吸量,其原因在于在功率超声的声场强度影响下,煤质点的动能和位能增加,煤表面甚至基质内部吸附的甲烷更容易脱附变成游离态,从而达到煤层甲烷气促解作用。 【作者单位】： 辽宁工程技术大学力学与工程学院;中国科学院力学研究所;太原理工大学采矿工艺研究所;
【关键词】： 气田开发与开采 超声激励 尺度效应 CT 促解
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2010CB226803) 国家自然科学基金青年基金项目(51004061) 2011年辽宁省教育厅科学研究一般项目(L2011049)
【分类号】：TE377
【正文快照】： 1引言我国煤层气储层多属于低渗透储层,储层岩性致密,孔隙和吼道的几何形状、大小、分布及其相互连通关系十分复杂,存在着基质孔喉尺度和天然裂缝尺度重叠、多样甚至跨尺度效应,致使储层中的煤层气吸附、解吸和渗流规律复杂,运移规律不可预测,工业化开采难以实现。煤层气产出

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