煤层气井煤粉运移规律与控制研究

"煤层气井排采过程中煤粉运移规律研究" 煤层气井的高效、稳定生产受到煤粉运移现象的显著影响。煤粉运移的研究旨在揭示其在煤岩通道中的运动特性，以便采取有效措施减少煤粉产出，确保井的长期产量。在煤储层中，煤粉的运动过程受到多种因素的影响，包括煤粉颗粒大小、通道（喉道）尺寸以及颗粒间的相互作用。 研究人员基于煤粉颗粒在煤岩通道中的运动学和动力学理论，构建了一个数学模型，用于描述煤粉随流体移动的行为。通过现场调研数据，他们深入探讨了煤粉粒径和通道孔径对煤粉运移行为的决定性作用。研究表明，煤层气井中煤粉开始运移的临界流速是一个关键参数，当流速达到这一阈值时，煤粉开始被携带出来。流体流速、煤粉颗粒和通道半径的减小都会降低这个临界流速，导致煤粉更易被搬运，从而增加煤层气井的煤粉产出。 此外，研究还发现，煤粉颗粒的大小和排列方式也会影响煤粉的运移。骨架煤粉颗粒增大，相邻颗粒质心连线与通道方向间夹角减小，会使得通道孔壁变得相对粗糙，提高煤粉运移的临界流速，从而减少煤粉的产出。这一发现对于理解和控制煤层气井出煤粉问题具有重要意义。 该研究的创新之处在于首次系统且定量地分析了煤储层中煤粉的运移规律，为制定有效的煤层气井排采策略提供了科学依据。通过对煤粉运移的深入理解，可以优化排采作业，减少煤粉产出，从而提高煤层气井的生产效率和稳定性。这对于我国的能源安全和环境保护具有深远的实践价值。