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煤層多分支水平井葉脈仿生瓦斯抽采實(shí)驗(yàn)研究

郭曉陽; 鄧存寶; 凡永鵬; 范楠; 穆永亮 遼寧工程技術(shù)大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院; 遼寧阜新123000; 太原理工興學(xué)安全與應(yīng)急管理工程學(xué)院; 山西太原030024; 遼寧工程技術(shù)大學(xué)礦業(yè)學(xué)院; 遼寧阜新123000

關(guān)鍵詞:采礦工程 葉脈仿生 煤層氣 多分支水平井 物理模擬實(shí)驗(yàn) 

摘要:為了提高低滲煤層氣采收率,提出多分支水平井葉脈仿生瓦斯抽采技術(shù)理念。通過葉片標(biāo)本掃描和結(jié)構(gòu)測(cè)量對(duì)4種典型的葉脈結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)提取和分析,并用熒光標(biāo)記實(shí)驗(yàn)研究葉脈結(jié)構(gòu)內(nèi)部水分運(yùn)輸,提取多分支水平井的葉脈仿生特征。采用自主研發(fā)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行物理模擬實(shí)驗(yàn),研究多分支水平井的葉脈仿生特征對(duì)儲(chǔ)層瓦斯?jié)B流–溫度場(chǎng)時(shí)空演化規(guī)律的影響。結(jié)果顯示:分支井呈非對(duì)稱分布時(shí)抽采效果更好,分支井長(zhǎng)度對(duì)抽采效果的影響最大。當(dāng)分支井長(zhǎng)度增加50%,瓦斯壓力降低28.37%。分支井夾角的增加能顯著增強(qiáng)儲(chǔ)層瓦斯卸壓效果。當(dāng)間距增加50%,瓦斯壓力降低6.81%。煤儲(chǔ)層溫度變化比壓力變化滯后,在抽采前期,瓦斯壓力和儲(chǔ)層溫度的降低與初始瓦斯壓力呈正相關(guān),但在抽采后期所受影響較小。

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