煤岩渗透率与有效应力耦合关系及控制机理

被引:12
作者
于文龙 [1 ,2 ]
机构
[1] 中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室
[2] 中国矿业大学资源与地球科学学院
关键词
煤储层; 煤岩渗透率; 有效应力; 敏感性; 裂隙;
D O I
10.13347/j.cnki.mkaq.2018.08.003
中图分类号
TD712 [矿井瓦斯];
学科分类号
081903 [安全技术及工程];
摘要
以沁水盆地南部寺河矿3#煤为研究对象,通过煤样的有效应力敏感性实验,分析了煤岩渗透率与应力的相关关系,并对煤储层渗透率与应力的耦合计算模型进行验证。研究结果表明:煤岩渗透率与有效应力具有明显相关性,随着有效应力的增加,煤岩渗透率呈负指数衰减;裂隙是影响煤储层渗透率对有效应力敏感性的重要原因,且在有效应力大于9.45 MPa以后裂隙基本闭合,导致渗透率对应力不敏感。煤岩储层应力的变化会对煤岩及其孔裂隙结构产生塑性(破坏性)变形,致使煤储层渗透率发生不可逆下降,不可逆程度多高于50%。孔裂隙塑性变形主要发生在应力敏感区和过渡区,且由应力敏感区向过渡区过渡时,衰减无因次渗透率值会出现1个"波谷";由应力过渡区向不敏感区过渡时,衰减无因次渗透率值会出现1个"波峰"。
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