孟 雅，李治平，唐书恒，赖枫鹏

(1.中国地质大学(北京) 能源学院，北京 100083; 2.中国地质大学(北京) 非常规天然气能源地质评价与开发工程北京市重点实验室，北京 100083; 3.煤与煤层气共采国家重点实验室,山西 晋城 048012)

煤体在吸附或解吸过程中产生的膨胀或收缩效应统称为吸附变形[1-2]。在煤层气开发过程中,一方面，随着水、气介质的排出,煤储层压力逐渐下降,导致煤储层有效地应力增加,煤储层微孔隙和裂隙被压缩和闭合,煤体发生显著的弹塑性形变,从而使煤储层渗透率明显下降[3-5];另一方面，在煤层气生产过程中，随着煤储层压力的下降，在临界解吸压力后，使煤中吸附的甲烷从煤中解吸引起煤基质收缩会使裂隙张开，导致煤储层渗透性在一段时间内可能增高。煤中气体吸附膨胀和解吸收缩会使煤的裂隙开度减小或增大，从而引起煤体渗透率的改变，对煤层气抽采效果有着重要影响，是影响煤层气井排采中煤储层渗透率动态变化的重要因素[6-8]。因此在煤层气井排采中考虑煤基质解吸收缩应变对煤储层渗透率的影响对于煤层气井产能动态模型的构建和制定合理的排采工作制度都具有理论和实际意义。

国内外学者就煤中气体吸附/解吸变形进行了大量的研究[9-17]。关于煤体吸附膨胀的现象最早在1955年由MOFFAT和WEALE[9]测得，研究发现当气体压力达到15 MPa时，中煤阶煤的体积膨胀量为0.2%～1.6%，然而当气体压力位于15～7l MPa时，体积则会降低或保持不变;而煤解吸甲……