张芬娜，綦耀光，莫日和，袁孟文，李 进，许 晨

（1.中国石油大学机电工程学院，山东东营 257061;2.中联煤层气有限公司，北京 100108）

单相流煤层气井裂隙煤粉受力分析及启动条件

张芬娜1，綦耀光1，莫日和2，袁孟文1，李 进1，许 晨1

（1.中国石油大学机电工程学院，山东东营 257061;2.中联煤层气有限公司，北京 100108）

为了准确地计算煤层气井出煤粉条件，基于煤层骨架煤颗粒受力，建立了煤层颗粒启动的力学模型。依据韩城煤田的资料，分析了煤层气井单相流阶段煤层骨架脱落颗粒大小与液体渗流速度、排液量以及压力差的关系。结果表明:在单相水流阶段，煤层气井煤粉产生与流体的渗流速度呈正向二次关系，当液体渗流速度大于该煤粉粒径的临界速度时，小于该颗粒粒径的煤粉将会脱落。从统计学观点，渗流速度越大，产生煤粉越多;排采中排液量越大，对煤层骨架拖拽作用越大，煤粉颗粒越容易脱落，当排液量在17m3/d以上时，大部分煤粉颗粒就会脱落。合理控制排液量在17m3/d以下有利于减少煤粉的产生。

单相流;煤层气井;煤粉;启动条件

煤层气排采是一个连续降压的过程，大致经历3个阶段，依次是单相水流动、气水两相流动和单相气体流动［1］。随着排采的持续，由于煤质较脆，易碎、易坍塌，煤粉及煤层其他颗粒易产生运移等特点，受排采过程中生产压差的影响，容易对煤层产生激励，使压裂或煤层中原始态存在的作为产气通道的裂隙，产生重新堵塞、淤积现象，降低渗透率，妨碍煤层整体降压，影响煤层气的开采效果［2］。……