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基于气体扩散模型的页岩气体散失规律研究
被引量：
1
1
作者
田振华
周尚文
+1 位作者
李俊乾
蔡建超
《西南石油大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期56-65,共10页
针对不同页岩损失气量计算方法计算结果差异大的问题,分析了传统单孔扩散模型的特点及不足,建立了耦合更贴近实际的时变气体扩散系数和时变岩芯边界气体浓度的修正单孔扩散模型。研究表明,原始气体浓度、气体扩散系数、岩芯边界气体浓...
针对不同页岩损失气量计算方法计算结果差异大的问题,分析了传统单孔扩散模型的特点及不足,建立了耦合更贴近实际的时变气体扩散系数和时变岩芯边界气体浓度的修正单孔扩散模型。研究表明,原始气体浓度、气体扩散系数、岩芯边界气体浓度和岩芯尺寸是影响页岩气体散失的关键参数。当气体扩散系数较大或损失时间过长时,USBM直线法对页岩损失气量的计算不够准确。与分段线性递减相比,岩芯边界气体浓度指数递减模式可能更贴近实际情况。岩芯边界气体浓度递减速率主要控制岩芯内气体扩散完成的总时长,而气体扩散系数变化速率主要影响气体扩散前期的特征。建立的修正单孔扩散模型可较好地从气体扩散角度揭示页岩的气体散失特征,但该模型仍需耦合气体在压差下的流动过程并基于实测数据优化其关键参数,进而提高页岩损失气量的计算精度。
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关键词
页岩
含气量
损失气量
单孔扩散模型
关键参数
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职称材料
基于流动扩散互竟关系的基质吸附态瓦斯表观扩散系数实验室测定准确性分析
被引量：
12
2
作者
赵伟
王凯
+4 位作者
李成武
鞠杨
刘晨熙
魏诚敏
袁廷璐
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期860-869,共10页
解吸试验初期高速涌出的游离瓦斯使得不同损失时间条件下观测到的解吸曲线形态发生剧烈变化,给实验室准确测定基质吸附态瓦斯表观扩散系数,以及工程中精确测定钻屑瓦斯解吸指标K_(1)与损失瓦斯含量带来了不便。基于瓦斯流动与扩散的竞...
解吸试验初期高速涌出的游离瓦斯使得不同损失时间条件下观测到的解吸曲线形态发生剧烈变化,给实验室准确测定基质吸附态瓦斯表观扩散系数,以及工程中精确测定钻屑瓦斯解吸指标K_(1)与损失瓦斯含量带来了不便。基于瓦斯流动与扩散的竞争互抑关系,建立了引入游离瓦斯流动的全浓度表观扩散模型,确定了游离瓦斯和吸附瓦斯对于整体逸散瓦斯的贡献变化,同时构建了K_(1)时因衰减模型。利用自主研发的瓦斯解吸自动测试装置,精确测定了初期瓦斯解吸曲线,并获得了损失时间为1,5,10 min条件下的表观扩散系数有效值。研究结果显示:随解吸时间的延长,整个解吸过程可分为3个阶段,分别为游离瓦斯流动主控阶段、过渡阶段和基质吸附瓦斯扩散主控阶段;裂隙游离瓦斯量与解吸时间呈线性规律,基质吸附瓦斯量与解吸时间符合单孔扩散模型规律,其在短时间内又符合√t(t为时间)模型;随着损失时间增大,游离瓦斯在整体逸散瓦斯中的贡献逐渐减小,而吸附瓦斯扩散的比例逐渐增大,在宏观上表现为解吸曲线线性段缩短,而曲率增加;依此推导出的表观扩散系数有效值和K_(1)亦随之逐渐减小,且减小速度初期较大。利用表观扩散系数时因衰减关系,给出了K_(1)及损失量测定的有效测算时间区间,并建立了精确度更高的瓦斯损失量推算模型,将原有√t模型对试验样品数据的拟合度提升了20.8%。
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关键词
损失量
单孔扩散模型
扩散
系数
K_(1)
解吸曲线
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职称材料
题名
基于气体扩散模型的页岩气体散失规律研究
被引量：
1
1
作者
田振华
周尚文
李俊乾
蔡建超
机构
中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院
中国石油勘探开发研究院
中国石油大学(华东)地球科学与技术学院
中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室
出处
《西南石油大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期56-65,共10页
基金
国家自然科学基金面上项目(42172159)
中国石油天然气集团有限公司中国石油大学(北京)战略合作科技专项(ZLZX20200201)。
文摘
针对不同页岩损失气量计算方法计算结果差异大的问题,分析了传统单孔扩散模型的特点及不足,建立了耦合更贴近实际的时变气体扩散系数和时变岩芯边界气体浓度的修正单孔扩散模型。研究表明,原始气体浓度、气体扩散系数、岩芯边界气体浓度和岩芯尺寸是影响页岩气体散失的关键参数。当气体扩散系数较大或损失时间过长时,USBM直线法对页岩损失气量的计算不够准确。与分段线性递减相比,岩芯边界气体浓度指数递减模式可能更贴近实际情况。岩芯边界气体浓度递减速率主要控制岩芯内气体扩散完成的总时长,而气体扩散系数变化速率主要影响气体扩散前期的特征。建立的修正单孔扩散模型可较好地从气体扩散角度揭示页岩的气体散失特征,但该模型仍需耦合气体在压差下的流动过程并基于实测数据优化其关键参数,进而提高页岩损失气量的计算精度。
关键词
页岩
含气量
损失气量
单孔扩散模型
关键参数
Keywords
shale
gas content
lost gas content
unipore diffusion model
key parameter
分类号
TE155 [石油与天然气工程—油气勘探]
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职称材料
题名
基于流动扩散互竟关系的基质吸附态瓦斯表观扩散系数实验室测定准确性分析
被引量：
12
2
作者
赵伟
王凯
李成武
鞠杨
刘晨熙
魏诚敏
袁廷璐
机构
中国矿业大学(北京)共伴生能源精准开采北京市重点实验室
中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院
中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期860-869,共10页
基金
国家自然科学基金重点资助项目(52130409)
国家自然科学基金创新研究群体资助项目(52121003)
国家自然科学基金青年基金资助项目(51904311)。
文摘
解吸试验初期高速涌出的游离瓦斯使得不同损失时间条件下观测到的解吸曲线形态发生剧烈变化,给实验室准确测定基质吸附态瓦斯表观扩散系数,以及工程中精确测定钻屑瓦斯解吸指标K_(1)与损失瓦斯含量带来了不便。基于瓦斯流动与扩散的竞争互抑关系,建立了引入游离瓦斯流动的全浓度表观扩散模型,确定了游离瓦斯和吸附瓦斯对于整体逸散瓦斯的贡献变化,同时构建了K_(1)时因衰减模型。利用自主研发的瓦斯解吸自动测试装置,精确测定了初期瓦斯解吸曲线,并获得了损失时间为1,5,10 min条件下的表观扩散系数有效值。研究结果显示:随解吸时间的延长,整个解吸过程可分为3个阶段,分别为游离瓦斯流动主控阶段、过渡阶段和基质吸附瓦斯扩散主控阶段;裂隙游离瓦斯量与解吸时间呈线性规律,基质吸附瓦斯量与解吸时间符合单孔扩散模型规律,其在短时间内又符合√t(t为时间)模型;随着损失时间增大,游离瓦斯在整体逸散瓦斯中的贡献逐渐减小,而吸附瓦斯扩散的比例逐渐增大,在宏观上表现为解吸曲线线性段缩短,而曲率增加;依此推导出的表观扩散系数有效值和K_(1)亦随之逐渐减小,且减小速度初期较大。利用表观扩散系数时因衰减关系,给出了K_(1)及损失量测定的有效测算时间区间,并建立了精确度更高的瓦斯损失量推算模型,将原有√t模型对试验样品数据的拟合度提升了20.8%。
关键词
损失量
单孔扩散模型
扩散
系数
K_(1)
解吸曲线
Keywords
loss content
unipore diffusion model
diffusion coefficient
K1 value
desorption curve
分类号
TD712 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于气体扩散模型的页岩气体散失规律研究
田振华
周尚文
李俊乾
蔡建超
《西南石油大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于流动扩散互竟关系的基质吸附态瓦斯表观扩散系数实验室测定准确性分析
赵伟
王凯
李成武
鞠杨
刘晨熙
魏诚敏
袁廷璐
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
12
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