应力环境对煤岩吸附变形和渗透率的影响试验研究

摘要

注入CO2增强煤层气开发过程中,煤储层渗透率的变化受有效应力变化、气体吸附/解吸引起的煤基质膨胀/收缩和气体滑脱效应耦合作用影响;为此,采用稳态法进行CH4、CO2渗流试验,研究不同应力环境下煤的吸附应变和气体滑脱效应对CH4、CO2渗流过程的影响.试验结果表明:相同应力环境下煤吸附CO2产生的最大吸附应变为CH4的1.01～2.39倍,使得CH4在为煤中渗透率始终高于CO2;同时随着埋深增加,外部应力增大,吸附应变减小;低应力环境下渗透率随气体压力减小呈"V"字形变化,随着外部应力增大,渗透率与气体压力呈负指数相关;此外,外部应力增大还将强化气体滑脱效应影响,使其更早的主导渗透率的演化.