煤基质扩散系数对煤层气开采影响的数值分析

来源期刊：中国矿业2014年第11期

论文作者：王辰 詹绍建 唐俊 王宏伟

文章页码：95 - 238

关键词：扩散系数;渗透率;煤层气;双重孔隙介质;

摘    要：针对煤层的双重孔隙特性,采用考虑了Fick第一扩散定律和考虑有效应力的渗透率模型对煤层气的开采过程进行研究,探讨了扩散系数对煤层气开采的影响作用。采用不同的扩散系数值（1.2×10-10 m2/s与1.2×10-13 m2/s）,通过数值计算,对煤层气的产量演化过程进行分析。计算结果表明:扩散作用主导的煤层气生产过程要远远长于自由相气体主导的煤层气生产过程,具体来说,基质气体压力演化过程的时间尺度（109s）比裂隙气体压力演化的时间尺度（107s）要高两个数量级;在煤层气解吸过程初期,不同的基质扩散系数对产量的影响不明显;在解吸过程后期,两种情况下单位时间内的煤层气产量相差很大,最终可达到三个数量级。