【摘 要】
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我国具有十分丰富的褐煤煤层气资源,然而对褐煤煤层气渗流影响因素认识不足制约了煤层气开发。煤层气渗流能力常用渗透率表示,渗透率主要受温度、应力等因素影响,因此研究应力、温度等因素对褐煤渗透率影响特性具有重要意义。本文利用TCXS-Ⅱ型气水相渗实验设备对褐煤进行了应力与温度作用下渗透率特性变化实验,此外还考虑了氦气、氮气两种不同吸附性气体力热耦合下渗透率实验以及应力与温度作用下气水相渗实验,研究结果表
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（51774014）
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我国具有十分丰富的褐煤煤层气资源,然而对褐煤煤层气渗流影响因素认识不足制约了煤层气开发。煤层气渗流能力常用渗透率表示,渗透率主要受温度、应力等因素影响,因此研究应力、温度等因素对褐煤渗透率影响特性具有重要意义。本文利用TCXS-Ⅱ型气水相渗实验设备对褐煤进行了应力与温度作用下渗透率特性变化实验,此外还考虑了氦气、氮气两种不同吸附性气体力热耦合下渗透率实验以及应力与温度作用下气水相渗实验,研究结果表明:有效应力作用下褐煤渗透率与温度不呈单调变化关系,在低有效应力作用下,褐煤渗透率随温度升高呈现上升后下降趋势,在较高有效应力作用下,褐煤渗透率随温度升高呈波动趋势变化,在高有效应力作用下,褐煤渗透率呈先下降后缓慢上升趋势;在较低温度作用下通入氦气时褐煤渗透率大于通入氮气时褐煤渗透率,随有效应力与温度上升,氦气作用下褐煤渗透率下降幅度大于氮气作用下褐煤渗透率下降幅度;在应力与温度作用下,随体积应力增大,褐煤束缚水饱和度增加,气相相相对渗透率增大,水相相对渗透率减小,体积应力对水相渗流抑制作用更强;随孔隙压力增大,残余水饱和度呈降低趋势,水相相对渗透率增大,气相相对渗透率减小;随温度上升残余水饱和度呈下降趋势,气相相对渗透率上升速率变快,气相饱和度升高;从饱和水到残余水过程中随温度升高,气相渗流量也呈增大趋势。图[41]表[23]参[71]
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