煤礦區(qū)煤層氣抽采的多物理場耦合模型及應用
張娟; 張媛; 吳迪 青島濱海學院建筑工程學院; 山東青島266555; 中國礦業(yè)大學(北京)管理學院; 北京100083
關鍵詞：煤層氣抽采 孔隙度 滲透率 多物理場耦合 數(shù)值模擬
摘要：基于考慮煤巖膨脹應力作用的有效應力原理,建立了考慮由瓦斯壓力引起的煤基質(zhì)變形和有效應力耦合效應下的煤儲層滲透率動態(tài)變化模型,以煤巖變形的應力場方程和煤層瓦斯?jié)B流方程為橋梁,構建了煤層氣抽采的多物理場耦合模型。以沁水盆地南部二疊系山西組3#煤層為地質(zhì)模型進行應用分析,運用Comsol Multiphysics多物理場數(shù)值模擬軟件,對不同煤層參數(shù)及不同工況條件下煤礦區(qū)煤層氣抽采的孔隙壓力場變化規(guī)律進行分析,研究發(fā)現(xiàn):煤層氣抽采主要受煤層埋藏深度、煤層孔隙度和滲透率影響較為明顯,而受抽采負壓大小的影響較小。
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