鄂尔多斯盆地低阶煤孔隙瓦斯微观渗流特征

2020-08-21章飞，张攀

煤矿安全 2020年8期

关键词：模型

章飞，张攀

（1.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆400037；2.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400037；3.贵州省毕节市能源局，贵州毕节551700）

鄂尔多斯盆地低阶煤层气在相继形成商业化开采规模后，成为我国煤层气开采的主要接替领域[1]。但我国低煤阶煤层地质情况复杂，大都经历过不同期次和性质的构造变化，导致煤层气藏有极强的特殊性，具有大埋深（＞500 m）、低渗透（＜5×10-15m2）、低吸附（饱和度在40%～80%）等特点[2]。煤作为多孔介质材料，其孔隙结构特征决定了其物理性质，进而使煤层气在不同煤层构造中呈现不同的赋存状态和流动特性[3]。随着高分辨率无损在线检测技术的发展，不仅能够实现煤微观孔隙结构可视化，还能对其结构参数进行定量分析，对不同地质条件下煤层气的赋存、产气和控气机理作深入探索，成为目前的研究热点[4-5]。X-ray CT 技术基于被检测样品的断层扫描图像，利用内置成像算法清晰重构出被测样品的内部结构，在实现无损检测的同时具备超高的分辨率以及三维数字化等优点，被广泛应用于煤微观结构探测领域[6-12]。针对鄂尔多斯盆地低阶煤进行X-ray μCT 扫描实验，基于建立的阈值模型表征煤微观孔隙空间结构，并开展瓦斯微观渗流数值模拟，探讨煤微观孔隙结构对瓦斯渗流的影响。从微观角度揭示煤层气渗流机制，有助于更清晰的了解煤层气储层特性，对指导复杂地质条件下煤层气开发具有重要理论意义。