沁水盆地高阶煤可磨性研究及其对煤层气排采的影响

本文主要探讨了沁水盆地高阶煤的可磨性特性及其对煤层气排采过程中的影响。通过对来自山西沁水盆地11个矿的煤样进行哈氏可磨性指数(KHGI)测定，研究发现尽管这些煤样都是高阶煤，但其可磨性存在显著差异。挥发分含量较高的煤显示出较好的可磨性，而水分、灰分和固定碳的增加则会降低煤的可磨性，其中水分的影响最为显著。随着煤的变质程度提高，其可磨性降低，这是因为惰质组在研磨过程中因其硬度较高，起到了类似“介质”的作用，提高了磨碎难度。 在煤层气井的开采过程中，钻井阶段遇到煤层时，产生的钻屑量和粒度与其可磨性呈正相关。水力压裂过程中，煤粉的生成也受到可磨性的影响。排采过程中，由于排采流体的冲刷和磨蚀作用，会产生大量的煤粉，可磨性是决定煤粉产出量的关键因素之一。因此，通过工业分析和煤岩组分分析，可以判断煤层井是否容易产生煤粉，这对于预防煤粉伤害、制定合理的排采工作制度以及进行煤层气井的开发可行性分析具有重要意义。 本文为理解和解决煤层气井开采中可能遇到的煤粉问题提供了重要的理论依据，对于优化煤层气开采工艺、保障开采安全以及提高资源利用率具有实际应用价值。通过深入研究沁水盆地高阶煤的可磨性特性，科研人员和工程技术人员能够更好地应对煤层气开采过程中的挑战，促进这一清洁能源产业的可持续发展。