煤储层粗糙割理中煤层气运移机理数值分析 - Ingenta Connect.PDFVIP

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2017-07-02 发布于天津
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煤储层粗糙割理中煤层气运移机理数值分析 - Ingenta Connect

　第39卷第9期煤　　炭　　学　　报 Vol.39　 No.9　　 2014年 9月 JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY Sep.　 2014　 - 金　毅,祝一搏,吴　影,等.煤储层粗糙割理中煤层气运移机理数值分析[J].煤炭学报,2014,39(9):1826 1834.doi:10.13225/ j.cnki.jccs.2014.8003 Jin Yi,Zhu Yibo,Wu Ying,et al.Numerical investigationof migrationmechanismfor coal-bedmethaneflow throughcleatswithrough sur- - faces in coal reservoir[J].Journal of China Coal Society,2014,39(9):1826 1834.doi:10.13225/ j.cnki.jccs.2014.8003 煤储层粗糙割理中煤层气运移机理数值分析 1,2 1 1 1 1 1 金　毅 ,祝一搏 ,吴　影 ,郑军领 ,董佳斌 ,李　翔 (1.河南理工大学资源环境学院,河南焦作　 454003;2.中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心,河南焦作　 454003) 摘　要:有效描述粗糙割理中煤层气运移机理是实现其产能准确评估的基本前提。结合裂隙的立 - - - 方定律以及广义Kozeny Carman孔渗方程,于理论层面推导了考虑内、外摩擦所致的裂渗关系模型。其中内摩擦效应以煤层气运移的水文弯曲度来描述,外摩擦则通过引入端面曲折率来定义。借助分形理论实现了割理端面粗糙几何的定量描述,并采用格子Boltzmann 方法模拟了煤层气运移过程,分析了端面分形维、绝对粗糙度以及相对粗糙度对煤层气输运特征的影响。在此基础上, - 对比分析了新裂渗方程解析值同数值模拟渗透率之间的关系。结果表明,考虑了内、外摩擦效应的新方程能有效描述微观粗糙割理中煤层气的运移规律,并且物理意义明确。 - 关键词:煤储层;粗糙割理;煤层气;裂隙立方定律;Kozeny Carman方程;格子Boltzmann方法 - - - 中图分类号:P618．11　　　文献标志码:A　　　文章编号:0253 9993(2014)09 1826 09 Numerical investigation of migration mechanism for coal-bed methane flow through cleats with rough surfaces in coal reservoir 1,2 1 1