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吐哈盆地褐煤的热解和燃烧特性及动力学分析

煤炭转化 2023年第5期46卷 21-30页

作者：白志豪陈浩韦波胡永李鑫刘洪林韩文清新疆大学地质与矿业工程学院乌鲁木齐830047 中国石油勘探开发研究院北京100083 新疆维吾尔自治区煤田地质局一五六煤田地质勘探队乌鲁木齐830009

吐哈盆地褐煤的热解和燃烧特性研究利于煤的清洁高效利用及煤炭地下气化的开展,为探究吐哈盆地褐煤煤粉颗粒的热解特性和燃烧特性及动力学特性,通过热重实验、热解特征指数计算、综合燃烧指数计算及动力学软件Kinetics Neo模型拟合法,... 详细信息

吐哈盆地褐煤的热解和燃烧特性研究利于煤的清洁高效利用及煤炭地下气化的开展,为探究吐哈盆地褐煤煤粉颗粒的热解特性和燃烧特性及动力学特性,通过热重实验、热解特征指数计算、综合燃烧指数计算及动力学软件Kinetics Neo模型拟合法,研究了煤粉在不同升温速率(5℃/min,10℃/min,20℃/min)和不同粒径(大于0.8 mm,0.2 mm~0.6 mm,小于0.1 mm)下分别在氮气气氛中的热解特性和空气气氛中的燃烧特性,获得了不同条件下煤粉颗粒热解和燃烧过程的动力学参数。结果表明:升温速率升高有利于煤粉颗粒热解和燃烧,显著提升了热解和燃烧性能;煤粉颗粒粒径增大有利于煤粉热解,不利于煤粉燃烧;不同粒径煤样热解和燃烧焦产率没有明显区别,粒径增加对于挥发分释放的影响不大;热解与燃烧过程中活化能与指前因子分别在一次热解阶段和干燥挥发阶段较高,说明在这两个阶段反应速率较慢,单位时间内化学反应程度较高。

关键词：热解燃烧升温速率粒径热动力学分析

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新疆低煤阶煤层吸附能力对煤层气开发影响因素分析

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煤炭技术 2019年第9期38卷 182-185页

作者：张娜毕彩芹唐跃新疆煤田地质局煤层气研究开发中心乌鲁木齐830091 中国地质调查局油气资源调查中心北京100029

煤的吸附特征是评价煤储层储集特征、煤层气解吸、扩散和渗流的基础,吸附-解吸性能对煤储层含气性和煤层气井的产能具有重大影响,是评价煤储层开发潜力的重要参数。通过采集样品采用等温吸附实验获取煤储层吸附参数,评价新疆主要煤田煤... 详细信息

煤的吸附特征是评价煤储层储集特征、煤层气解吸、扩散和渗流的基础,吸附-解吸性能对煤储层含气性和煤层气井的产能具有重大影响,是评价煤储层开发潜力的重要参数。通过采集样品采用等温吸附实验获取煤储层吸附参数,评价新疆主要煤田煤层的吸附特征,发现新疆煤层以低煤阶为主,低煤阶煤储层储气能力较好,且易于解吸,有利于煤层气的开发,煤层气开发潜力好,希望对新疆低煤阶煤层气开发具有指导意义。

关键词：煤层气吸附特征煤层气开发潜力

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梯度增强的弹塑性损伤非局部本构模型研究

应用数学和力学 2005年第2期26卷 201-214页

作者：沈新普沈国晓陈立新杨璐沈阳工业大学建筑工程学院沈阳110023 太原重型机械学院应用科学系太原030024 东北煤田地质局煤层甲烷气开发中心沈阳110035

　简要介绍了几种主要的梯度增强非局部模型·　基于"能量耗散梯度依赖"原则,在连续介质热力学框架内推导了梯度增强损伤与塑性耦合的本构关系,同时给出了一个基于塑性的损伤模型的梯度依赖本构的具体形式·　在数值计算方面,结合移动... 详细信息

　简要介绍了几种主要的梯度增强非局部模型·　基于"能量耗散梯度依赖"原则,在连续介质热力学框架内推导了梯度增强损伤与塑性耦合的本构关系,同时给出了一个基于塑性的损伤模型的梯度依赖本构的具体形式·　在数值计算方面,结合移动最小二乘法和泰勒级数展开方法,建立了损伤场(有限元高斯积分点上)的Laplace值的近似求解格式,分别给出了二维和三维情况下的相关公式·　给出的二维的韧性断裂的梯度依赖损伤塑性的数值应用。

关键词：损伤塑性非局部本构模型梯度增强

基于低场核磁共振的煤储层束缚水饱和度应力响应研究与动态预测——以保德和韩城区块为例

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吉林大学学报（地球科学版） 2020年第2期50卷 608-616页

作者：侯伟赵天天张雷熊先钺许浩巢海燕张伟王伟张慧中石油煤层气有限责任公司北京100028 中国地质大学(北京)能源学院北京100083 中国地质大学(北京)煤层气国家工程中心煤储层实验室北京100083

煤层气开发过程中储层应力的变化对束缚水饱和度有重要影响。通过对不同煤阶煤储层的煤样进行覆压低场核磁共振系列实验,采用谱图形态经验判定法对核磁T2截止值进行标定,在此基础上分析了不同煤阶储层束缚水饱和度随应力的变化规律,并... 详细信息

煤层气开发过程中储层应力的变化对束缚水饱和度有重要影响。通过对不同煤阶煤储层的煤样进行覆压低场核磁共振系列实验,采用谱图形态经验判定法对核磁T2截止值进行标定,在此基础上分析了不同煤阶储层束缚水饱和度随应力的变化规律,并对保德和韩城区块的束缚水饱和度开展了动态计算。实验结果表明:束缚水饱和度具有较强的应力敏感性,并且在有效应力增加初期变化最为强烈;由于孔隙结构的差异,这种应力敏感性在保德区块表现得更为强烈。动态预测结果表明:由于保德区块储层埋深变化范围较小,其初始束缚水饱和度受埋深影响的总变化量小于韩城区块;埋深较浅的储层束缚水饱和度在开发过程中的应力敏感性更强,但开发过程进行到末期后,束缚水饱和度总的增加幅度基本一致。

关键词：煤储层低场核磁共振束缚水饱和度应力响应煤层气开发动态

用于应变局部化行为分析的弹塑性损伤耦合本构研究

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应用数学和力学 2004年第12期25卷 1249-1256页

作者：沈新普沈国晓陈立新沈阳工业大学建筑工程学院沈阳110023 太原重型机械学院应用科学系太原030024 东北煤田地质局煤层甲烷气开发中心沈阳110035

　在已有的损伤塑性耦合本构模型基础上,进行了本构意义上的参数辨识,对不同参数取值时的材料行为进行了数值模拟,并对损伤演化律提出了改进措施·　应用改进了的模型,在结构意义上进行了数值检验,模拟了简单试件拉伸时的变形局部化·... 详细信息

　在已有的损伤塑性耦合本构模型基础上,进行了本构意义上的参数辨识,对不同参数取值时的材料行为进行了数值模拟,并对损伤演化律提出了改进措施·　应用改进了的模型,在结构意义上进行了数值检验,模拟了简单试件拉伸时的变形局部化·　数值结果表明这一理论模型有更好的数值稳定性。

关键词：损伤塑性局部化本构模型

博乐盆地石炭系阿克沙克组沉积演化及页岩气有利区预测

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非常规油气 2020年第5期7卷 32-40,14页

作者：来鹏杜世涛杨曙光吴斌廖正凯罗小波新疆维吾尔自治区煤田地质局煤层气研究开发中心新疆乌鲁木齐830091 新疆维吾尔自治区煤田地质局一六一煤田地质勘探队新疆乌鲁木齐830046 新疆维吾尔自治区地质环境监测院新疆乌鲁木齐830049

基于优选博乐盆地石炭系阿克沙克组页岩气有利勘探区问题,通过41条野外露头剖面和35口探井砂(泥)岩厚度读取及特征识别,确定了研究区的物源、沉积环境、沉积相类型、烃源岩展布;通过23个岩心样品分析的TOC、Ro、有机质类型实验和镜下微... 详细信息

基于优选博乐盆地石炭系阿克沙克组页岩气有利勘探区问题,通过41条野外露头剖面和35口探井砂(泥)岩厚度读取及特征识别,确定了研究区的物源、沉积环境、沉积相类型、烃源岩展布;通过23个岩心样品分析的TOC、Ro、有机质类型实验和镜下微观刻画,明确了研究区烃源岩的页岩气生成条件和储层的孔渗特征。分析认为博乐盆地石炭系阿克沙克组页岩主要发育于温泉凹陷及博乐隆起内,最大厚度达到500 m、TOC为0.36%~7.11%、Ro值为1.79%~2.03%,干酪根以Ⅲ型和Ⅱ2型为主,脆性矿物石英+长石含量为23%~86%,碳酸盐岩含量为0~36%。有机质含量变化较大、热演化程度较高,储层孔隙发育程度较差,为特低孔、特低渗,但脆性矿物含量较高有利于人工造缝。基于以上成果,划出了研究区页岩气的进一步勘探有利区。

关键词：博乐盆地页岩气砂(泥)岩厚度烃源岩有利区

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关于煤层气资源量估算中可采边界的探讨

中国煤层气 2021年第1期18卷 36-40页

作者：杨曙光魏敏黄涛王刚来鹏张娜新疆维吾尔自治区煤田地质局煤层气研究开发中心新疆830009 新疆乌鲁木齐国盛新能源投资开发(集团)有限公司新疆830001 新疆维吾尔自治区煤田地质局一六一煤田地质勘探队新疆830009

以往煤层气勘探资源量计算过程中,在有些低煤阶煤矿区存在含气量很高,但甲烷含量不足80%的情况,按原标准仍然处于风化带内,而这些区域则正在进行商业开发,但却不能估算煤层气资源量。本文通过对煤层气风化带的划定标准及各类区域煤层气... 详细信息

以往煤层气勘探资源量计算过程中,在有些低煤阶煤矿区存在含气量很高,但甲烷含量不足80%的情况,按原标准仍然处于风化带内,而这些区域则正在进行商业开发,但却不能估算煤层气资源量。本文通过对煤层气风化带的划定标准及各类区域煤层气含气特征的分析,以及从资源量计算的实际需要出发,提出仍然用煤层气含量和甲烷浓度两项指标确定低煤阶煤层气含气量下限边界,但不考虑风化带因素的解决方案。

关键词：煤层气低煤阶资源量含气量估算边界

乌鲁木齐河东矿区煤层气压裂裂缝导流能力影响因素研究

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中国煤炭地质 2024年第6期36卷 27-32,57页

作者：胡永周梓欣仲劼张伟新疆亚新煤层气投资开发(集团)有限责任公司新疆乌鲁木齐830000 新疆煤田地质局新疆乌鲁木齐830000 新疆煤田地质局综合地质勘查队新疆乌鲁木齐830000

裂缝导流能力是反应压裂改造效果的重要指标。乌鲁木齐河东矿区具有大倾角、多厚煤层、低煤阶煤层气地质特征。为更好地指导乌鲁木齐河东矿区煤层气压裂施工,采用实验测试的方法,分别研究了时间、闭合压力、铺砂浓度、石英砂支撑剂粒径... 详细信息

裂缝导流能力是反应压裂改造效果的重要指标。乌鲁木齐河东矿区具有大倾角、多厚煤层、低煤阶煤层气地质特征。为更好地指导乌鲁木齐河东矿区煤层气压裂施工,采用实验测试的方法,分别研究了时间、闭合压力、铺砂浓度、石英砂支撑剂粒径及组合对压裂改造中裂缝短期导流能力的影响。结果表明:不同铺砂浓度导流能力均随时间的增加而下降,前30min下降幅度较大,随着时间的增加导流能力降幅趋缓,75min导流能力平均下降幅度在65%~70%;不论是不同支撑剂粒径还是不同铺砂浓度,导流能力均随闭合压力增大而降低,但当闭合压力达到20MPa以后,闭合压力增加、导流能力下降趋势变缓;随铺砂浓度的提高,导流能力增大,7.5kg/m^(2)铺砂浓度为该区最小合理铺砂浓度;支撑剂粒径越大,导流能力越强,但也受闭合压力的影响,当闭合压力低于15MPa时,单一粒径16/30目的石英砂的导流能力远高于20/40目和40/70目的导流能力,而当闭合压力高于15MPa时,16/30目和20/40目各比例组合导流能力相差不大,但还是远高于40/70目支撑剂组合的导流能力。

关键词：乌鲁木齐河东矿区低煤阶煤层气导流能力石英砂地质特征闭合压力压裂改造下降趋势

煤系含水层及多煤层合采水来源判识方法——以山西保德区块为例

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中国矿业大学学报 2024年

作者：张庆丰张继坤李子玲姚艳斌杜丰丰孙晓光郝帅李军辉中石油煤层气有限责任公司中国地质大学(北京)能源学院煤层气开发利用国家工程研究中心煤储层物性实验室

煤层气多层合采成功与否的关键在于对各产层产水来源与产气贡献的精确判识.现有排采水来源判识方法的不足,给多煤层合采井的产层组合优化及排采工作制度制定带来较大挑战.为此,本文以保德区块85口煤层气井勘探开发与水化学测试资料为基... 详细信息

煤层气多层合采成功与否的关键在于对各产层产水来源与产气贡献的精确判识.现有排采水来源判识方法的不足,给多煤层合采井的产层组合优化及排采工作制度制定带来较大挑战.为此,本文以保德区块85口煤层气井勘探开发与水化学测试资料为基础,确定了含水层层位,阐述了排采水类型划分依据.应用主成分分析法(PCA)与Bayes判别法,构建了多煤层排采水来源判识模型,形成了“含水层判识、排采水类型划分、排采水来源判识”的多煤层合采水来源判识系列方法.基于27个排采水样的应用,验证了该模型的准确性,解析了合层排采水来源不同情况下的层间干扰强弱.结果表明:4+5号煤层顶板与8+9号煤层顶底板含水层发育稳定、厚度大,对煤层气井生产影响较大.排采水类型划分与排采水来源判识模型均能够进行排采水来源分析.其中排采水类型划分是基于地质工程背景特征,初步定性划分排采水来源,适用于煤层气井全生命周期补给水来源判识;而排采水来源判识模型是结合产出水常规离子特征来进一步动态识别排采水来源,对合层排采层间干扰强弱分析具有一定指示意义.合层开发井排采水来源若为单一煤层水,层间干扰剧烈,产气效果差;若为合采煤层与含水层混合水,层间干扰较强,产气效果一般;若为合采煤层水,层间干扰弱,产气效果较好.该研究为合层排采水来源判识提供了一种可行方法,为多煤层合采层间干扰程度评价、排采设备及排采工作制度调整提供依据.

关键词：煤层气排采水来源判识主成分分析法 Bayes判别法层间干扰