废弃石油井周围煤层中油层气扩散-渗流规律

为揭示煤矿废弃石油井周围煤层内油层气流动的压力与影响半径的变化规律,基于煤体孔隙裂隙二重介质假设,考虑孔隙率与渗透率动态变化,结合煤体变形特征,建立了油层气流动的扩散-渗流耦合模型,针对油层气组分的特殊性,运用COMSOL Multiphysics软件进行模拟计算。结果表明:流动过程中,煤层各处油层气压力的增加速度都先加快后减慢直至趋于稳定,距离废弃石油井越近,油层气压力短时间内变化越快,压力也越大;随着时间的推移,油层气影响半径逐渐增加,最后趋于稳定,井内压力恒定时,影响半径增加速度一直衰减,井内压力线性增加时,影响半径增加速度先增后减;第30年时,当井内压力线性增加至15 MPa时,影响半径为310 m.模拟结果与现场实测结果基本吻合,说明该耦合模型合理,该研究为受废弃石油井威胁的煤层的安全高效开采提供理论指导。