煤层气排采过程中的孔隙度模型及其演变规律探析

本文主要探讨了煤层气排采过程中煤储层孔隙度模型及其变化规律。作者以临界解吸压力作为核心参数，考虑煤基质收缩和有效应力的共同作用，构建了一种精细的煤储层孔隙度模型。通过这个模型，研究人员分析了排采过程中孔隙度随孔隙压力的动态演变。 研究发现，煤层气开采过程中，孔隙度的变化大致分为四个阶段：第一阶段是排水降压段，这是初期由于气、水产出增加导致的压力下降阶段，此时孔隙度会有所降低。第二阶段是缓慢降压段，随着开采的深入，压力继续下降但减缓，孔隙度在此阶段逐渐趋于稳定。第三阶段是弥补反弹段，当气体产出减少，水产出增加，导致孔隙压力回升，此时孔隙度会经历一个恢复的过程，即反弹。最后是快速增长段，如果反弹压力接近或超过临界解吸压力，基质收缩作用增强，孔隙度反弹能力增强，这一阶段孔隙度增长迅速。 孔隙度的变化程度在很大程度上取决于反弹压力点与临界解吸压力点之间的关系。如果这两个压力点靠近，表明煤基质的收缩更为显著，孔隙度的恢复和扩张能力就更明显。理解这种关系对于优化开采策略至关重要，因为它直接影响到井的产能和经济效益。 在实际生产过程中，储层内的压力分布形成一个压降漏斗，孔隙度的变化可以反映出这些点的储层压力变化情况。通过扩大压降漏斗中的孔隙度反弹压力面和等孔隙度压力面，可以有效地控制压力分布，从而提高煤层气井的产能。这是一项重要的工程技术应用，对于提高煤层气开采效率和资源利用率具有重要意义。 本文的研究成果对于理解和预测煤层气开采过程中煤储层的动态变化，以及制定有效的生产策略具有指导价值，对煤炭科技行业的发展和优化煤层气资源开发具有深远影响。