Análisis de cambios de permeabilidad
1. Cuando la presión de confinamiento sea estable, cambie el caudal de desplazamiento
De acuerdo con los datos de monitoreo experimental (Figura 5-23, Figura 5-24, Figura 5-25). , bajo presión de confinamiento constante, en las condiciones de experimentos de caudal variable, a medida que aumenta el caudal de desplazamiento, la permeabilidad de la roca de carbón tiende a aumentar, y cuanto mayor es el caudal, la tendencia cambiante de la permeabilidad del carbón No. 3, No. 5 carbón y carbón No. 11 con diferentes componentes de roca de carbón Cuanto más cerca estén en las mismas condiciones de caudal de desplazamiento, las características de cambio de permeabilidad del carbón No. 3, el carbón No. 5 y el carbón No. 11 son diferentes. En condiciones de bajo caudal de desplazamiento, la permeabilidad del carbón No. 11 es significativamente menor que la del carbón No. 3 y el carbón No. 5. A medida que aumenta el caudal de desplazamiento, la permeabilidad de las tres muestras experimentales aumenta en consecuencia, pero. la permeabilidad del carbón No. 11 El aumento de la permeabilidad es mayor que el del carbón No. 3 y el carbón No. 5. En las condiciones de caudal de desplazamiento más alto, las permeabilidades del carbón No. 11, el carbón No. 3 y el No. 5. el carbón son casi iguales. Los cambios de permeabilidad del carbón No. 11 son relativamente simples, con una etapa de aumento rápido al principio y luego una etapa constante y sostenida. Los cambios de permeabilidad del carbón No. 3 y del carbón No. 5 son relativamente complejos. experimento y el caudal de desplazamiento Después de hacerse más grande, los altibajos de las fluctuaciones son relativamente débiles.
Un análisis preliminar muestra que los minerales arcillosos en las rocas de carbón pueden afectar significativamente los cambios en la permeabilidad. El carbón No. 11 tiene el mayor contenido de mineral arcilloso y la adsorción viscosa más fuerte. La adsorción viscosa hará que las partículas de carbón pulverizadas dispersas se agreguen rápidamente. Al mismo tiempo, los minerales arcillosos se desprenden fácilmente de las partículas del esqueleto bajo la erosión del fluido de desplazamiento, migran y se producen fácilmente con el fluido de desplazamiento y la permeabilidad aumenta rápidamente. El carbón No. 3 y el carbón No. 5 tienen menos contenido de mineral arcilloso. Cuando la presión de confinamiento es estable, las partículas de carbón pulverizado están relativamente más dispersas y la fuerza de unión entre las partículas es menor. Cuanto menor es el caudal de desplazamiento, más complicado. Durante el proceso de migración y descarga del carbón pulverizado, los cambios de permeabilidad serán más desordenados (Li Xiaoming et al., 2015).
Figura 5-23 Curvas de permeabilidad del carbón estructural primario con diferentes componentes de roca de carbón bajo la condición de 5MPa-5mL/min
Figura 5-24 Estructura primaria de diferentes componentes de roca de carbón Carbón curva de permeabilidad bajo la condición de 5MPa-15mL/min
Figura 5-25 Curva de permeabilidad del carbón estructural primario con diferentes componentes de roca de carbón bajo la condición de 5MPa-25mL/min
2 El caudal de desplazamiento es estable y la presión de confinamiento cambia.
Según los datos de monitoreo experimental (Figura 5-26, Figura 5-27, Figura 5-28), en condiciones experimentales de flujo constante. A medida que aumenta la presión de confinamiento, la permeabilidad del carbón y la roca disminuye, y los cambios de permeabilidad del carbón No. 3, el carbón No. 5 y el carbón No. 11 con diferentes componentes de carbón y roca son significativamente diferentes. El cambio de permeabilidad del carbón No. 11 es el más pequeño, seguido por el carbón No. 5, y el cambio de permeabilidad del carbón No. 3 es el más grande. El análisis preliminar muestra que la fragilidad de la vitrinita en la roca de carbón afecta el cambio de permeabilidad. El aumento de la presión de confinamiento hará que la vitrinita quebradiza se rompa y tienda a convertirse en migajas y polvo. Esto resultó en la formación de más partículas de carbón pulverizadas para el carbón No. 3 y No. 5. Al mismo tiempo, el bajo contenido de mineral de arcilla no puede agregar efectivamente las partículas de carbón pulverizado, lo que resulta en una lenta migración general del carbón pulverizado. En el último período, la mayor descarga de carbón pulverizado no logró limpiar las grietas de desviación efectivas que fueron bloqueadas gradualmente. lo que demostró que la permeabilidad continuó disminuyendo.
Figura 5-26 Curvas de permeabilidad del carbón estructural primario con diferentes componentes de roca de carbón bajo la condición de 10mL/min-3MPa
Figura 5-27 Estructura primaria de diferentes componentes de roca de carbón Carbón curva de permeabilidad bajo la condición de 10mL/min-5MPa
Figura 5-28 Curva de permeabilidad del carbón estructural primario con diferentes componentes de roca de carbón bajo la condición de 10mL/min-7MPa
En En resumen, la permeabilidad se ve muy afectada por el contenido de vitrinita y minerales arcillosos en las rocas de carbón. Entre ellos, la permeabilidad del carbón No. 11 es la más afectada por el caudal de desplazamiento, seguida por el carbón No. 3, y la permeabilidad del carbón No. 5 es la más afectada por la presión de confinamiento, seguida. por el carbón número 5, y el carbón número 11 es el más pequeño. Cuanto mayor es el contenido de vitrinita, mayor es el impacto del polvo de carbón producido sobre los cambios en la presión de confinamiento; cuanto mayor es el contenido de minerales arcillosos, mayor es el impacto del polvo de carbón producido sobre los cambios en el caudal de desplazamiento. Por lo tanto, para yacimientos de carbón con diferentes características de composición, es necesario adoptar planes razonables de control de producción para extraer metano de yacimientos de carbón y controlar la producción de carbón pulverizado, a fin de reducir y moderar las fluctuaciones de presión en el yacimiento de carbón tanto como sea posible y reducir el daño al yacimiento de carbón (Li Xiaoming et al., 2015).