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1、1、煤層氣:是指賦存在煤層中以甲烷為主要成分以、吸附在煤基質顆粒表面為主并部分游離于煤孔隙中或溶解于煤層水中的烴類氣體;煤層氣爆炸范5圍1為5%2、煤層氣的主要成分甲烷、二氧化碳、氮氣3、煤層氣儲層是(基質)孔隙、裂隙雙重介質結構4、煤層氣的賦存狀態(tài)吸附態(tài)(80-90%),游離態(tài)(20%-10%)、水溶態(tài)(5%以下)。游離態(tài)煤層氣以自由氣體狀態(tài)儲積在煤的割理和其他裂縫空隙中,在壓力的作用下自由5、煤層氣的產(chǎn)出機理:通過抽排煤儲層的承壓水,降低煤儲層壓力,使吸附態(tài)甲烷解量游離態(tài)甲烷并運移至井口。即排水一降壓一解析一擴散一滲流煤層氣的運移方式:微-孔大孔-微裂紋-裂隙-裂縫6、在煤體的大孔和裂隙中

2、,煤層氣流動是以壓力梯度為動力,其運移遵循達西定律;而孔結構中,煤層氣流動是以濃度梯度為動力,運移遵循菲克定律。7、井底壓力:是指煤層氣井儲層流體流動壓力8、壓降漏斗:由于排水降壓,供水邊界到井底洞穴形成壓差,其壓差形狀為漏斗狀曲面,該曲面被稱為壓降漏斗,由于洞穴壓力最低,煤層氣定向解析,擴散,滲流和運移至洞穴。排采時間越長,壓降漏斗有效半徑越大,其影響范圍逐漸增加。9、吸附:煤層氣分子由氣相賦存到煤體表面的過程。10、煤中自然形成的裂縫稱為割理;割理中的一組連續(xù)性較強、延伸較遠的稱面割理;組僅局限于相鄰兩條面割理之間的、斷續(xù)分布的稱端割理11、達西定律:Q二KAh/L式中Q為單位時間滲流量,

3、A為過水斷面面積,為總水頭損失(高度差)丄為滲流路徑長度,I=h/L為水力坡度,K為滲流系數(shù)。關系式表明,水在單位時間內(nèi)通過多孔介質的滲流量與滲流路徑長度成反比,與過水斷面面積和總水頭損失成正比。從水力學已知,通過某一斷面的流量等于流速v與過水斷面A的乘積,即Q=Av。菲克定律:菲克就提出了:在單位時間內(nèi)通過垂直于擴散方向的單位截面積的擴散物質流量(稱為擴散通量Diffusionflux,用J表示)與該截面處的濃度梯度Coneentrationgradient)成正比,也就是說,濃度梯度越大,擴散通量越大12、臨界解吸壓力:對于未飽和煤層氣藏,只有壓力下降到含氣量吸附等溫線上,氣體始解吸,該壓

4、力稱為臨界解吸壓力。13、基質收縮:煤層氣的產(chǎn)出,鉆孔周圍的煤層氣含量與壓力下降,煤體會發(fā)生收縮變使得煤層中的裂縫張開,增大鉆孔周圍的煤層透氣系數(shù);正是由于吸附相的存在,才使表面張力下降、煤的表面能降低,使煤的固體骨架發(fā)生相對的膨脹,導致煤的強度的降使煤易以碎。解吸煤層氣后,其強度就會上升,也就是基質收縮14、煤化作用的實質是溫度升高條件下的化學反應過程,烴類即為反應的產(chǎn)物16、地應力:作用在巖體上的各種相互平衡的外力使巖體內(nèi)部產(chǎn)生附加內(nèi)力,它的效應引起巖體形變。這種附加內(nèi)力的分布密度就是地應力。地應力為影響煤儲層滲透率大小要的因素。17、原始地應力:是指煤層沒有受到人為擾動,處于原始狀態(tài)的應

5、力。18、有效地應力:是指煤層壓裂最小的有效閉合應力,為煤層破裂壓力與其抗張強度之19、欠平衡鉆井:在鉆井過程中,鉆井液的液柱壓力小于于地層壓力的鉆井方法,稱為衡鉆井。20、完井:煤層氣完井主要有射孔完井(分為套管射孔和尾管射孔兩種)和裸眼完井期裸眼和后期裸眼兩種而油氣井還包括割縫襯管完井、石充填完井防砂管完井等方式裸眼完井:是指產(chǎn)氣煤層裸露,不用套管和水泥環(huán)封閉。先期裸眼完井:是指鉆開煤層,再在煤層頂部下入套管并固井,產(chǎn)氣煤層保持裸眼。后期裸眼完井:是指鉆到煤層頂板下套管固井,再鉆開生產(chǎn)層段的煤層,產(chǎn)氣煤層保持套管完井:對產(chǎn)氣層下入套管。裸眼洞穴完井:人為在裸眼段煤層造一個大的洞穴,用以提高

6、煤層氣產(chǎn)量的完井方法。21、排采三個階段:隨著煤層周圍壓力的下降,首先只有水產(chǎn)出,因為這時壓力下降不煤壁附近只有單相流動。當儲層壓力進一步下降煤壁附近開始進入第二階段,這時有數(shù)量甲烷從煤的表面解吸,開始形成氣泡,阻礙水的流動,水的相對滲透率下降,但氣能流動,無論在基質孔隙中還是在割理中,氣泡都是孤立的,沒有互雖相然連出接現(xiàn)氣、水兩相,但只有水相是可動的這,階段叫做非飽和單相流階段儲層壓力進一步下降有,更多的氣解吸出來,則煤壁附近進入第三階段,水中含氣已達到飽和,氣泡互相連接形成連續(xù)線,氣的相對滲透率大于零。隨著壓力下降和水飽和度降低,在水的相對滲透率不斷下條件下氣的相對滲透率逐漸上升,氣產(chǎn)量逐

7、漸增這加三個階段是連續(xù)的過程。22、煤孔徑分布與煤階關系絲質組穩(wěn)定組鏡質組低變質煤(Ro=0.5-0.9%中,各種類型的孔隙都很豐1其中粒間孔和植物胞腔孔占絕對優(yōu)勢,長焰煤中有氣孔。中等變質煤Ro=0.9-2.0%中,鏡下可見孔大大減少低變質煤中極為發(fā)育的粒間孔已不常見,且其孔徑大大減小,出現(xiàn)了較為豐富的氣孔,什物組織孔仍然是這個階段主要的孔隙類高變質階段Ro2.0%)鏡下所見孔隙基本上和中等變質孔相同徑變小,可見孔隙極為稀少。23、煤裂隙分類裂隙是煤層中流體運移和產(chǎn)出的通道;裂隙發(fā)育程度與煤巖有關,不同煤巖組分的裂隙,其密度由大到小是:亮鏡煤煤暗煤。24、煤裂隙與煤體滲透性關系煤體的滲透性與

8、煤體的裂隙數(shù)量之間也具有確的定正比關系。低變質程度的褐煤和高變質程度的無煙煤具有較大的孔隙度,而變質程度中等的肥煤和具有較小的孔隙度,不利于流體的流動。25、張性裂隙處于張開狀態(tài),有利于流體的流動;壓性裂隙區(qū)的裂隙處于閉合狀態(tài)不,利于流體的流動裂。隙的張開度與裂隙處的地應力有關。在地應力作用下,裂隙被壓縮、閉合,阻止了流體的流動。地應力越大,裂隙的滲透性越差。26、煤體表面對不同的氣體的吸附量的大小和氣體凝聚性有關,凝聚性越強的氣體,被附的量就越大。27、氣體壓力越大,其擴散能力越強。煤體中甲烷以過渡型擴散為主。28、煤體發(fā)生變形的原因:煤吸附氣體越多,煤的表面張力下降也越多,導致煤的變形越大。隨著煤層氣壓力的增加,煤體的膨脹變形加大。當煤層氣壓力下降時,煤體中煤層氣發(fā)生解吸,煤體即產(chǎn)生收縮變形,且這種收縮變形情況下不能回到原點,即存在一定量的殘余變形;煤吸附氣體所表現(xiàn)的吸附性越大,其變形量越大。當發(fā)生解吸時,一部分煤層氣將人(從)煤體結構內(nèi)部釋放出來,會引起微孔隙和微裂隙的閉合,從而引起煤體發(fā)生收縮變形。29、當埋深增加時,滲透性也變差。30、煤層氣排放過程中煤體應力的變化規(guī)律從煤層氣壓力的變化超勢看在,排放初期,裂隙處的煤層氣要比基質塊體內(nèi)的煤層氣流動速度快,煤層氣壓力衰減迅速。這一情況導致的直接

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