水中高压电脉冲放电致裂不同强度煤体效果研究
2021-10-26赵胤翔赵金昌马忠忠李春明
中国矿业 2021年10期
赵胤翔,赵金昌,马忠忠,常 乐,李春明
(1.太原理工大学矿业工程学院,山西 太原 030024;2.中联煤层气有限责任公司,山西 太原 030002)
在中国全球化过程中,煤炭、天然气等非可再生自然能源已成为中国经济和战略的重要支撑[1]。然而,我国的能源资源储量较低,并且主要以煤炭形式存在,属于富煤贫油国家。煤炭的开采伴随着煤层气的产生,煤层气是一种清洁的天然能源,它的燃烧产物对环境污染较小,并且在我国的储量丰富[2-4]。由于绝大多数煤层具有渗透率和储存压力很低的特性,使煤层气的抽采效率很不理想,也是造成中国煤层气产量普遍较小的根源所在[5]。正是上述诸多不利抽采条件的存在,增加煤层气的抽采率,提高煤层气的产量成为了当今煤层气科学界研究的主要方向,提出一种合理的提高储气层渗透效率和增加产量的方法势在必行[6]。高压脉冲放电致裂增透技术是近几年新出现的一项新技术,以其便捷、高效和环保的优点获得行业内大量认可,提高煤层气的产量拥有十足的现实意义[6-8]。
正是如此,国内外学者对电脉冲致裂增渗技术产生了浓厚的兴趣,并进行了很多相关研究。卢红奇等[9]针对高压电脉冲致裂的机理做出了相应的解释,即高压电脉冲通过液电效应、空化效应和热效应等对煤体进行剪切造缝、机械振动,使煤体表面及内部产生明显裂隙、破坏裂隙中的阻塞物;李恒乐[10]研究发现在经过电脉冲致裂之后,煤体孔隙连通性增强,孔隙结构得到有效改善,渗透性增加;……
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