大采高综采面瓦斯涌出治理技术研究

为有效治理大采高综采工作面瓦斯涌出问题,对工作面瓦斯涌出量及其来源进行分析。同时,为解决原瓦斯治理措施顺层钻孔抽采效果不佳的问题,提出U+I型通风和高抽巷瓦斯治理方案。现场实践表明:工作面回风巷和尾巷瓦斯浓度达到工作面管理要求;高抽巷瓦斯抽采纯量随工作面推进逐步增加,呈现小幅度的波动现象,瓦斯纯量最高达到121.61m3/min,工作面瓦斯得到有效治理。     

围压条件下原状花岗岩残积土细观渗流数值模拟

选取福州某地原状花岗岩残积土作为研究对象,基于计算机断层扫描(CT)图像与COMSOL Multiphyscis有限元软件,研究原状土样在考虑和不考虑围压时的细观渗流规律.结果表明:两种条件下,计算渗透率都随水压差的增加呈线性降低的关系;考虑围压时,计算渗透率随竖向力呈先急剧到平缓下降,再急剧上升,最后趋于平缓下降的规律.同一时刻,考虑围压时的渗流长度较未考虑时的减少了约16%,速度大小降低了约13%.应力敏感性指数主要受围压控制,水压差对其影响甚微,且不同围压作用下应力敏感性指数呈"Z"字型变化.     

中国矿井瓦斯浓度检测技术现状及发展趋势

矿井瓦斯浓度检测对于煤矿安全生产及灾害防治具有重要意义。阐述矿井瓦斯浓度检测方法,并对瓦斯浓度检测方法进行较为详细的论述与分析,指出矿井瓦斯浓度检测存在的问题。针对存在的问题,提出了未来要提高瓦斯检测元件的性能、检测方法的灵敏性、测试结果的准确性、测试的响应速度,进一步降低测试仪器的尺寸和成本;随着智能化开采的投入,煤矿井下瓦斯浓度检测应配合智能化开采机械,形成新的检测监测系统,具有自动校准、实时监控的功能,基于以上功能实现快速预判技术,达到安全生产;基于仿生传感技术、计算机技术,以及智能化技术,研发新型的智能化仿生瓦斯传感器。     

裂缝发育的特低渗透砂岩储层特征

裂缝的发育对特低渗透砂岩储层有重要影响。基于室内实验数据,从孔渗关系、微观孔隙结构、应力敏感性及油水两相渗流等角度对裂缝发育储层的特征进行了分析,结果表明:与裂缝不发育的储层相比,相同孔隙度下裂缝发育储层的渗透率更高,孔隙度10%~20%时,裂缝发育储层渗透率约为裂缝不发育储层的3~5倍;渗透率相同时,裂缝发育储层喉道半径分布范围更宽,大尺寸的喉道比例更高,主流喉道半径更大,渗透率主要由大喉道贡献;裂缝发育储层应力敏感性更强,有效应力增大引起的渗透率损失约为裂缝不发育储层的2~3倍;裂缝发育储层束缚水饱和度和残余油饱和度均较高,两相共渗区范围窄,随着含水饱和度的增大,油相曲线急剧下降,水相曲线上凸型快速抬升,且幅度很大,无水采油期很短且期内采出程度低,见水后含水率急剧上升,最终采收率很低。     

“二三结合”开发模式渗流特征研究

L油田B区块开展"二三结合"实验区,"二三结合"开发模式渗流特征对区块的合理高效开发具有重要意义。为了明确其渗流特征,利用油藏数值模拟软件Eclipse建立代表意义的油藏数值模型,研究区块"二三结合"开发模式下原射孔层和补孔层的渗流特征,分析了"二三结合"开发模式下,不同开发阶段综合含水率、采出程度、井底压力、地层压力及含水饱和度的变化特征。研究表明,"二三结合"开发模式先通过水驱开发挖潜原射孔层剩余油,提高厚油层顶部剩余油的采出程度,再通过聚合物驱进一步提高开发效果,通过水驱与聚驱的综合作用,最终得到较好的开发效果。     

瓦斯地质工作在煤矿瓦斯预测中的应用

为了更为深入地推动煤矿瓦斯的防治工作,该文整理了多年的煤矿地质勘探、测试和开采经验,归纳了地质开采的相关资料,利用瓦斯地质以及瓦斯治理的研究成果,揭示出了煤矿瓦斯的地质规律,为煤矿瓦斯灾害预防和资源开采提供了依据,并且分析了瓦斯地质工作在煤矿瓦斯预测中的应用。     

多孔介质球向渗流的渗透率分形模型

基于分形理论与技术，该文研究了牛顿流体在多孔介质中球向渗流问题，提出了牛顿流体球向渗流渗透率模型，分析了多孔介质的微结构参数对球向渗透率的影响.研究结果表明，球向渗透率随孔隙面积分形维数和孔隙度的增加而增加，随迂曲度分形维数和径向距离r的增加而减小；本模型预期结果与Chang和Yortsos的模型相比较吻合较好，证实了球向渗透率分形模型的正确性.     

基于Geo-Studio的堤防渗流与稳定分析

为了评价某病险防洪堤整治工程,基于Geo-Studio软件,利用该软件中的SEEP/W软件与Slope/W软件,对该堤防在正常蓄水位、设计洪水位以及设计洪水位骤降工况下的渗流与稳定进行了计算与分析,同时利用Slope/W软件对在挡土墙进行抗滑稳定和抗倾覆稳定分析。计算结果表明,该堤防满足渗流与稳定设计要求,渗流并不是控制该堤防稳定的主要因素,正常蓄水位与设计洪水位下其稳定性主要由背水侧挡土墙的稳定性决定,而设计洪水位骤降工况下的稳定性则由临水侧挡土墙决定。Geo-Studio具有较强大的渗流和稳定分析功能,其计算成果可为较复杂的类似工程问题提供参考。     

瓦斯抽放钻机传动系统的研究与优化设计

瓦斯抽放钻机是瓦斯抽放的关键设备,它的研究设计合理与否决定了瓦斯抽放钻机的工作能力和工作可靠性及制造成本的高低,本文研究了钻机传动系统的研究流程图,并提出了研究瓦斯抽放钻机传动系统设计方案,通过建立齿轮传动系统动力学模型,然后并进行动态优化设计,最后建立瓦斯抽放钻机传动系统虚拟样机及动态仿真.对设计出性能优良、抗振性能好的钻机传动系统,提供了理论依据和研究设计方法,有效的提高了瓦斯抽放钻机的工作能力和工作可靠性.     

页岩气水平井体积开发产能评价模拟

页岩气产能提高的主要方式是长水平井多段多簇水力压裂制造大规模的沟通缝网。为了进一步提升开发储层动用率，尤其是储层纵向动用程度，本文探索了储层开发的体积开发模式。相对于单井开采，体积开发需要考虑层间气体动用的问题。根据层间干扰强度划分层间沟通模式为：层间不沟通、层间渗流沟通和层间缝网沟通。结合势的叠加原理和流场边界层效应建立层间渗流沟通判据和计算模型。通过引入裂缝应力敏感的页岩气基质-裂缝渗流修正方程和主裂缝-次生裂缝-基质三重介质模型描述页岩气多尺度输运，揭示和评价了三种沟通模式下的长宁区块龙马溪组页岩气开采效果。结果表明：层间渗流沟通的体积开发模式最终产能提升效果显著，相较于单井开发叠加，估算的最终可采储量EUR可增加0.25亿方，增加比例达9.84%。缝网沟通过强的储层改造程度使储层流体压力下降过快，应力敏感现象显著，中后期开采能力下降严重，最终影响到整个产层储量的有效动用。体积开发三种模式中渗流沟通效果最好，缝网沟通和层间不沟通采收效果相当。该研究为实现储层体积开发高效动用所需的合理立体井位布置和压裂施工方案提供了理论指导。