發(fā)布時(shí)間：2020-12-14 23:21

　　注熱開采煤層氣（瓦斯）,作為一種新興的增產(chǎn)煤層氣技術(shù)手段,由于其可行性比較高,已經(jīng)受到國(guó)內(nèi)外廣泛的關(guān)注。關(guān)于注熱開采煤層氣相關(guān)的研究已經(jīng)比較多。但是在這些研究中,大多都把重點(diǎn)放在注熱促進(jìn)煤體瓦斯解吸以及瓦斯?jié)B流等方面,而把含瓦斯煤體當(dāng)成一個(gè)彈性體來(lái)進(jìn)行計(jì)算,忽略了溫度與應(yīng)力對(duì)于含瓦斯煤體蠕變的影響以及其滲透率的變化。在本文中,以不同溫度、應(yīng)力作用下的含瓦斯煤體為研究對(duì)象,對(duì)于熱力耦合條件下、煤體蠕變過(guò)程中瓦斯的滲流規(guī)律進(jìn)行研究。首先,建立了含瓦斯煤體的靜力平衡方程、考慮溫度影響的含瓦斯煤體三維蠕變方程及其滲流場(chǎng)方程,通過(guò)這幾個(gè)方程最終建立了含瓦斯煤體的蠕變-滲流數(shù)學(xué)模型。然后通過(guò)物理實(shí)驗(yàn),測(cè)得煤體的相關(guān)參數(shù);同時(shí)對(duì)于相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后,得到煤體相關(guān)力學(xué)參數(shù)與溫度有關(guān)的擬合函數(shù)（體積模量K₁、K₂和粘性系數(shù)η）。利用含瓦斯煤體的相關(guān)參數(shù),使用軟件針對(duì)含瓦斯煤體的蠕變變形過(guò)程和其滲透率的變化情況,進(jìn)行數(shù)值模擬。同時(shí)還考慮了含瓦斯煤體的非均質(zhì)性對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,利用軟件中的隨機(jī)函數(shù)rn1（x,y,z）,建立含瓦斯煤體隨機(jī)分布的彈性模量E和初始孔隙... 

【文章來(lái)源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

006年美國(guó)主要煤層氣產(chǎn)區(qū)產(chǎn)量分布（億立方米）

太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文始向美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局、天然氣研究所以及相關(guān)公司的研究部門提供了大約 4 億支持，用于煤層氣的基礎(chǔ)理論研究、創(chuàng)新技術(shù)的開發(fā)和煤層氣開采技術(shù)的推廣時(shí)，美國(guó)政府也出臺(tái)了相關(guān)法律鼓勵(lì)、支持非常規(guī)氣體和地滲透性氣藏的開發(fā)的二十多年期間，美國(guó)的煤層氣開采可以獲得高額的稅收補(bǔ)貼，商用煤層氣開貼后可以達(dá)到 20%的收益率，大大地刺激了商用煤層氣開采的發(fā)展。經(jīng)過(guò)數(shù)十和美國(guó)國(guó)家政策激勵(lì)，美國(guó)的煤層氣產(chǎn)量迅速攀升，從 1989 年僅僅 25.7 億立 年美國(guó)的煤層氣產(chǎn)量增加到約為 338 億立方米，到 2008 年煤層氣年產(chǎn)量達(dá)到56.7 億立方米。這時(shí)，美國(guó)的煤層氣產(chǎn)業(yè)已經(jīng)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，在其能源產(chǎn)了重要地位[3]。

圖 1-3 中國(guó)陸域煤層氣資源分區(qū)示意圖Figure 1-3 Schematic diagram of China's land coalbed methane resources在我國(guó)華北地區(qū)，其煤層氣資源最為豐富，可以開采的資源量約為 5.07 萬(wàn)億占比 40.6%； 我國(guó)的西北地區(qū)次之，可以開采的資源量約為 3.83 萬(wàn)億立方米0.6%；我國(guó)的華南地區(qū)為第 3，可以開采資源量大約為 2.31 萬(wàn)億立方米，占比 是我國(guó)的東北地區(qū)，該地區(qū)的便于開采資源量大約為 1.29 萬(wàn)億立方米，占%;青藏地區(qū)的煤層氣資源由于地表?xiàng)l件差，還沒(méi)有被納入可開采煤層氣資源行我國(guó)煤層氣分布的地區(qū)和其存儲(chǔ)量大小，主要有以下幾個(gè)特征：1、東部和南礦中的煤層氣含量比較高，西部和北部地區(qū)的煤層氣含量較低。在華南煤礦均煤層氣含量大致在10-15 mt3，華北地區(qū)的平均煤層氣含量大多都在5-10 m地區(qū)的平均煤層氣含量為 4-6 mt3，西北地區(qū)的平均煤層氣含量更低。2、我滲透率波動(dòng)范圍比較大，大致在 0-450×-15210 m:煤層滲透率小于 0.1×-1510 m

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[6]考慮溫度影響的花崗巖蠕變?nèi)�過(guò)程本構(gòu)模型研究[J]. 王春萍,陳亮,梁家瑋,劉健,劉月妙,劉建鋒,王駒,周宏偉.  巖土力學(xué). 2014(09)
[7]高溫三軸應(yīng)力下氣煤蠕變特征及本構(gòu)模型[J]. 周長(zhǎng)冰,萬(wàn)志軍,張?jiān)?劉渝,張博.  煤炭學(xué)報(bào). 2012(12)
[8]長(zhǎng)期荷載作用下煤層滲透率演化規(guī)律的試驗(yàn)分析[J]. 許江,葉桂兵,劉東,李波波,程明俊.  重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(09)
[9]低滲透煤層氣注熱開采熱-流-固耦合數(shù)學(xué)模型及數(shù)值模擬[J]. 楊新樂(lè),任常在,張永利,郭仁寧.  煤炭學(xué)報(bào). 2013(06)
[10]兩種典型受載含瓦斯煤樣滲透特性的對(duì)比[J]. 魏建平,王登科,位樂(lè).  煤炭學(xué)報(bào). 2013(S1)

博士論文
[1]低滲透煤層煤層氣注熱增產(chǎn)機(jī)理的研究[D]. 楊新樂(lè).遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2009

碩士論文
[1]不同溫度、蠕變條件下的含瓦斯煤滲流規(guī)律研究[D]. 王司建.河南理工大學(xué) 2016



本文編號(hào)：2917193