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典型文献
双重卸压效应下煤体力学行为响应及对渗透率的影响规律
文献摘要:
为了揭示煤层气原位开发过程中储层力学行为响应特征及气体渗流规律,基于实验室试验和理论分析研究了双重卸压效应下(同时降气压和卸围压)煤体力学参数的动态演化规律及其对渗透率的控制机制.首先研究了不同卸压路径下煤体渗透率的动态演化规律;其次同步获取了双重卸压下煤体超声波波速及煤体力学参数的变化特征;最后探讨了双重卸压下煤体损伤演化规律及屈服破坏机制.结果表明:①当应力降低梯度dσh/dp<1时,煤体渗透率随气压的降低而逐渐降低;dσh/dp=1时,由于Klinkenberg效应煤体渗透率随气压的降低略有升高;dσh/dp>1时,渗透率在初期由于原生裂隙的张开而缓慢增加,后期由于新裂隙的产生而快速升高;② 双重卸压过程中煤体声波波速、力学参数以及渗透率之间存在显著的对应关系,波速的变化反映了煤体内部裂隙结构的改变,波速降低表明煤体内部原生裂隙的张开或新裂隙的产生,对应地,煤体动态弹性模量和剪切模量降低,泊松比升高,煤体渗透率升高;③单轴应变条件下,基于孔弹性理论建立的水平应力演化模型与实验室测试结果存在较大偏差,卸压后期理论预测值明显低于试验测试结果,这主要是由于理论模型忽略了煤体损伤引发的弹性模量劣化而导致的;④双重卸压过程中,高dσh/dp下煤体发生破坏的概率明显高于低dσh/dp的情况,这是因为高dσh/dp下煤体垂直和水平有效应力差快速升高,力学强度快速劣化,导致煤体更容易发生屈服破坏.
文献关键词:
煤层气;双重卸压;渗透率;声波波速;煤体损伤
作者姓名:
刘厅;赵洋;林柏泉
作者机构:
中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州 221116;煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室,江苏徐州 221116
文献出处:
引用格式:
[1]刘厅;赵洋;林柏泉-.双重卸压效应下煤体力学行为响应及对渗透率的影响规律)[J].煤炭学报,2022(07):2656-2667
A类:
双重卸压,卸压效应,原位开发,Klinkenberg
B类:
力学行为,行为响应,煤层气,开发过程,中储,储层,响应特征,渗流规律,实验室试验,降气,卸围压,动态演化,控制机制,先研,压路,煤体渗透率,同步获取,超声波波速,煤体损伤,损伤演化规律,屈服破坏,破坏机制,应力降,dp,于原生,原生裂隙,张开,压过,中煤,煤体声波,裂隙结构,速降,动态弹性模量,剪切模量,泊松比,单轴,弹性理论,水平应力,应力演化,演化模型,实验室测试,大偏差,理论预测,试验测试,劣化,直和,有效应力,应力差,力学强度
AB值:
0.279061
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