煤層氣與煤層耦合運(yùn)動(dòng)理論及其應(yīng)用的研究——具有吸附作用的氣固耦合理論.pdf

1、東北大學(xué)博士學(xué)位論文煤層氣與煤層耦合運(yùn)動(dòng)理論及其應(yīng)用的研究——具有吸附作用的氣固耦合理論姓名：吳世躍申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：工程力學(xué)指導(dǎo)教師：趙文20051101東北大學(xué)博士學(xué)位論文有普遍意義，既涵蓋了吸附流體和非吸附流體的耦合運(yùn)動(dòng)，又涵蓋了吸附流體和非吸附流體的半耦合和非耦合運(yùn)動(dòng)，前者運(yùn)動(dòng)方程可由后者經(jīng)過(guò)一定轉(zhuǎn)化得到。(5)依據(jù)具有變形和擴(kuò)散解吸作用的半耦合運(yùn)動(dòng)滲流方程初步探討了選擇煤層氣開(kāi)采區(qū)域的方法，及提高低滲透性煤層的滲透率及增

2、大高吸附性能煤層氣的解吸速率，從而提高煤層氣采收率的途徑。(6)分析了注入增產(chǎn)法的增產(chǎn)機(jī)理。注氣開(kāi)采煤層氣除具有增能驅(qū)動(dòng)和壓裂的機(jī)理外，還具有競(jìng)爭(zhēng)吸附置換和篩濾吸附置換的作用。數(shù)值模擬結(jié)果表明：泊松比越大，水力壓裂效果越差；我國(guó)煤層氣自然降壓開(kāi)采時(shí)最大理論回收率在4496左右，注氣開(kāi)采煤層氣可使回收率大幅提高。論文最大特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)是煤層氣與煤層耦合運(yùn)動(dòng)的物理模型，特別是有效應(yīng)力計(jì)算公式充分反映了吸附氣體的擴(kuò)散解吸運(yùn)動(dòng)和吸附膨脹作用對(duì)耦合