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主辦單位：煤炭科學研究總院有限公司、中國煤炭學會學術期刊工作委員會

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國家科技重大專項煤層氣開發成果

來源：《煤炭科學技術》2015年第2期

國家科技重大專項煤層氣開發成果?？?，發表于《煤炭科學技術》2015年第2期，共有論文32篇。

行業視野: 煤層氣
類別; 115個
關鍵詞; 124位
專家; 32篇
論文; 27084IP
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晉城礦區煤體結構及其測井響應特征研究

作者(Author)：孟召平, 劉珊珊, 王保玉, 于振鋒

摘要：煤體結構是影響煤層氣開發效果的重要因素,準確評價煤體結構是煤層氣勘探開發研究的一個關鍵問題。根據煤體破裂的程度,參照《防治煤與瓦斯突出細則》中煤的破壞類型劃分方案,將煤體結構劃分為完整結構、塊裂結構、碎裂結構、碎粒結構和糜棱結構,前兩者為原生結構煤;后三者為構造煤。以沁水盆地南部晉城礦區典型礦井為對象,分析了不同煤體結構的測井響應特征。研究發現:隨著煤體破碎程度的增高,井徑、聲波時差、補償中子、自然電位值和自然伽馬響應逐漸增強,電阻率、密度響應逐漸減弱;原生結構煤的自然伽馬、自然電位、補償中子、井徑和聲波時響應較弱,電阻率和密度響應較強,構造煤反之。

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煤炭科學技術

2015年第02期

753

694
頁巖氣與煤層氣吸附/解吸熱力學特征對比

作者(Author)：馬東民, 曹石榴, 李萍, 張輝, 武杰, 郝春生, 王力

摘要：為了促進煤層氣與頁巖氣在儲層評價與開發方式選擇上的相互借鑒,進行了煤與頁巖吸附甲烷的對比試驗。通過多溫度點頁巖氣和煤層氣吸附/解吸試驗,計算升壓過程與解吸過程吸附熱差異,發現熱演化程度基本一致時,極限吸附熱計算結果表明:煤層氣在升壓吸附時放熱量19.148k J/mol,小于降壓過程吸熱量23.966 k J/mol,降壓解吸難以持續;頁巖氣在升壓吸附時放熱量44.624k J/mol,大于降壓過程吸熱量32.656 k J/mol,降壓促進吸附/解吸平衡向解吸方向移動。因此,利用排水降壓進行煤層氣開采時,應重視持續解吸技術的研究。

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煤炭科學技術

2015年第02期

885

982
瓦斯抽采降壓過程中溫度對煤變形及滲透率的影響

作者(Author)：許江, 彭守建, 張超林, 曹偈

摘要：以重慶松藻煤礦K2煤層為研究對象,利用自行研制的含瓦斯煤熱流固耦合三軸伺服滲流試驗裝置,進行了不同溫度條件下含瓦斯煤在氣體壓力降低過程中的滲流試驗,分析了抽采降壓過程中溫度對含瓦斯煤變形及滲透率的影響。結果表明:在氣體壓力降低過程中,軸向應變隨溫度升高先略有減小后逐漸增大,徑向應變隨溫度升高逐漸往負值方向發展;各溫度條件下,含瓦斯煤滲透率隨氣體壓力降低均呈現先減小后增大的趨勢;在抽采降壓過程中,煤樣滲透率隨溫度的變化與應變隨溫度的變化具有對應關系。

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煤炭科學技術

2015年第02期

805

698
不同煤儲層滲透率下煤層氣直井極限產氣量的確定

作者(Author)：倪小明, 朱陽穩, 王延斌, 胡海洋

摘要：為了查明不同煤儲層滲透率條件下煤層氣井極限產氣量,保障煤層氣井持續穩定高產,根據煤儲層幾何模型、啟動壓力梯度與滲透率關系及氣體試井、滲流理論,結合實驗室測試,構建了不同煤儲層滲透率條件下煤層氣直井極限產氣量的數學模型。柿莊區塊勘探開發資料的驗證結果表明:當極限產氣量與產氣高峰的平均產氣量接近時,產氣控制合理,穩產期能夠保持持續、高產;其他條件相同時,極限產氣量隨滲透率增加呈乘冪型增加,隨單相水流階段產水時間的延長呈指數型增加;煤儲層滲透率相對較低時,盡量延長單相水流階段的排采時間是提高煤層氣井產氣量的一項關鍵措施。

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煤炭科學技術

2015年第02期

762

615
基于流態物理模擬試驗的煤粉排出機理研究

作者(Author)：李小明, 曹代勇, 姚征, 王孝亮, 魏迎春, 向曉蕊

摘要：為研究煤層氣排采過程中煤巖組分對煤粉產出的影響,開展了單相流驅替煤粉產出的流態物理模擬試驗,通過改變單相流驅替流速及圍壓的大小,分析了型煤樣品中不同煤巖組分條件下煤粉的動態產出規律。結果表明:隨流速及圍壓的增加,煤粉產出均有增大的趨勢;黏土含量越高,煤粉產出量越大,且產出煤粉受驅替流速變化的影響越大;鏡質組含量越高,圍壓的增大會使煤粉的產出速率減小,且產出煤粉受圍壓變化的影響越大;圍壓不變,隨驅替流速增大,煤巖滲透率有增大的趨勢,且流速越大,不同煤樣滲透率變化趨勢越接近。煤中黏土礦物可顯著影響滲透率,黏土礦物含量越高,滲透率提升速率越快;流速保持不變,隨著圍壓的增大,煤巖滲透率有降低趨勢;同時,較低的黏土礦物含量無法有效地聚合分散的煤粉顆粒,表現為滲透率持續降低。

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煤炭科學技術

2015年第02期

899

535
壓裂中煤粉對煤儲層損害機理分析與防控對策

作者(Author)：楊宇, 曹煜, 田慧君, 李東, 張昊, 孫晗森, 吳翔, 陳萬鋼

摘要：為了減輕煤儲層壓裂過程中煤粉對煤儲層的損害,分析了煤粉的形成機理及其對煤儲層損害的機理。以沁水盆地柿莊南區塊為例,根據工業分析和X衍射資料,采用DLVO理論分析了煤粉的水潤濕性。研究認為,因為煤粉具有一定的親水性,煤粉運移容易受水流動的影響,因而壓裂后的返排階段與排水采氣階段是煤粉運移的主要階段。從煤粉的來源和運移堵塞條件看,在近井帶裂縫有效應力大、水流速度高的地方,容易形成煤粉運移損害。采取以下措施可減少煤粉運移損害:在壓裂時盡量避開原生煤粉發育的軟煤層段;壓裂液中避免使用陰離子表面活性劑;在頂替液階段可適量注入陽離子表面活性劑;煤層氣井壓裂后的排采過程中,應嚴格控制排水速度。

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煤炭科學技術

2015年第02期

819

653
晉城礦區井下梳狀鉆孔瓦斯抽采技術體系

作者(Author)：姚寧平, 張杰, 張國亮, 杜利猛, 張雪雷, 宋斌, 任?；?/a>

摘要：針對晉城礦區松軟煤層破碎易塌孔卡鉆導致的成孔性差、順層鉆孔抽采距離短等難題,利用遠距離治理松軟煤層瓦斯的梳狀定向孔鉆進技術與松軟煤層瓦斯治理特點相結合,形成了適合晉城礦區瓦斯抽采的底板梳狀孔替代底抽巷、掩護相鄰工作面煤巷掘進梳狀孔、本煤層孔排水-頂板梳狀孔抽采瓦斯3種技術模式,分別在趙莊礦1307工作面、成莊礦4226巷、53131工作面進行推廣應用。結果表明,該瓦斯抽采技術體系實現了單分支孔出煤量大于1 t、瓦斯突出危險性消除、累計抽采瓦斯純量10.14萬m3的效果,解決了繞過破碎煤層區域掩護鄰近煤巷掘進,V字形產狀煤層本煤層孔殘留水影響瓦斯抽采等技術難題。

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煤炭科學技術

2015年第02期

1176

577
高壓空氣爆破煤層增透關鍵技術與裝備研發

作者(Author)：李守國

摘要：針對我國低透氣性煤層難以增透的現狀,研究了高壓空氣爆破致裂煤層的增透機理,研發了煤層高壓空氣爆破的增透裝備,實現了遠程爆破控制及其監控,成功進行了多次室外露天試爆,從而形成了高壓空氣爆破增透成套技術,并進行了現場工業性試驗。結果表明:高壓空氣爆破致裂增透技術能夠在低透氣性煤層取得較好的增透效果,可大幅增加煤層瓦斯的涌出量與抽采量,能夠縮短工作面的預抽時間,可加快工作面的推進速度,能有效提高煤炭及煤層氣產量,為改善我國煤層的低透氣性難題開辟了一條新的途徑。

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煤炭科學技術

2015年第02期

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