微波作用下煤层气解吸渗流规律的实验研究

摘要

热力开采煤层气是普遍被认同的煤层气资源的实际开采方法，但是微波加热技术应用于煤层气的开采目前还属于新的研究领域。从煤体加热实验中可以看出，在微波作用下，煤体的温度增长迅速，既减少了其它加热方式的能源消耗，又明显的提高了实验效率。
　　基于热力学、岩石力学、渗流力学等多学科的基础理论，采用室内实验方式，对微波作用下含瓦斯煤体的解吸渗流规律进行了实验研究。通过实验可以得到:在同一温度、相同轴围压条件下，煤样渗透率随孔隙压力的增加而先减小后增大，随有效应力的增加而先减小后增大;在相同轴围压条件下，在低有效应力区域，煤样的渗透率随温度的升高而增大，在高有效应力区域，煤样的渗透率随温度的升高而减小。在同一温度、相同轴围压条件下，煤样的渗流量随孔隙压力增加而增加。在同一轴围压、相同孔隙压条件下，煤样的渗流量随温度的增加而增加，但是当温度增加到一定值时，煤样渗流量的增加幅度减小。最后，将实验数据与电加热实验数据进行对比，结果显示微波作用下，不仅煤体升温快，而且煤体渗流量也得到提高。
　　在实验的基础上详细的研究了微波作用对煤层气渗透及其解吸规律的影响。从得出的结论可以看出，在常温吸附，微波加加热解吸的过程中，煤层气的渗流量随温度的升高明显增大，渗透率在低有效应力区域随温度的升高而增大，我们可以考虑将其应用在低渗透煤层煤层气的开采中去，开采时应采取先降低有效应力再开采的方式，这将有利于煤层气的产出。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 选题目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．3 微波加热的应用

1．4 论文研究内容

2 煤层气赋存与运移基本理论

2．1 煤层气赋存理论

2．2 煤层气运移机理

2．3 本章小结

3 利用微波加热实验仪对煤体的加热实验

3．1 微波加热实验仪

3．2 煤体微波加热实验

3．2．1 实验方案

3．2．2 缸体外加热实验步骤

3．2．3 缸体外加热实验数据

3．2．3 缸体内部加热实验数据

3．3 本章小结

4．微波加热煤层气解吸渗流特性的实验研究

4．1 实验目的

4．2 实验系统及主要设备

4．3 实验方案及实验步骤

4．4 实验数据及结果分析

4．4．1 渗透率变化规律分析

4．4．2 解吸渗流规律分析

4．5 微波加热与电加热条件下的煤样渗流量实验数据对比

4．6 加热条件下的煤样渗流量与常规渗流解吸实验数据对比

4．7 本章小结

5 结论

参考文献

作者简历

学位论文数据集