煤系页岩瓦斯吸附解吸渗流与变形耦合作用多尺度联动机制研究

项目名称： 煤系页岩瓦斯吸附解吸渗流与变形耦合作用多尺度联动机制研究

项目编号： No.51374119

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 矿业工程

项目作者： 唐巨鹏

作者单位： 辽宁工程技术大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 瓦斯-页岩耦合作用机理不清是造成页岩气采收率低的根本原因，实际上页岩气开采是人为采动致瓦斯微观解吸累积到宏观渗流显现的多尺度联动过程，目前其研究远未达到机理清晰、规律明确程度。拟引入核磁共振技术，采用实验反演方法，以煤系页岩为研究对象，基于工程尺度参数的宏观实验，探究不同荷载组合瓦斯解吸渗流与页岩变形耦合作用宏观参数变化特征，研制变围压、轴压、孔隙压非磁性三轴渗透仪，进行相同参数核磁实验，得到瓦斯吸附量、游离量、孔道半径等核磁微观指标变化规律，与宏观实验得到的临界解吸压力、解吸速率、渗透率等参数对应，反演工程尺度产出规律，阐明瓦斯-页岩耦合作用多尺度联动机制。利用横向弛豫时间T2分布谱与宏观渗透率和微观孔结构变形参数对应关系，将瓦斯-页岩耦合作用宏微观联动机制联系起来，继而基于气固耦合理论建立页岩气运移产出多尺度联动力学模型，并加以数值求解，提出产能预测判据，为页岩气开采提供参考。

中文关键词： 煤系页岩；气固耦合；多尺度；吸附解吸；核磁共振

英文摘要： Indefinite mechanism of gas-shale coupling effect is the main reason of low recovery, in fact shale exploit is multiscale linkage process of gas microscopic desorption cumulation to macroscopic seepage presentation caused by mining, and the mechanism and

英文关键词： coal shale；gas-solid coupling；multiscale；adsorption and desorption；Nuclear Magnetic Resonance