煤体结构对煤层气排采中煤粉产出的控制研究

The coalbed methane blocks of the eastern Ordos basin were selected as the research area. Used log interpretation, the concentration testing, light transmission microscope, reflective polarizing microscope, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, laser granularity testing and physical simulation experiment, the characteristics of the pulverized coal by the different coal structure coal output during the coalbed methane drainage and under the physical simulation experiment condition were systematically researched to look for the difference of the pulverized coal. The relationship between coal structure coal parameters and pulverized coal parameters is established and the formation mechanism of the pulverized coal are discussed, which, in theory, can help evaluate scientifically pulverized coal output control factors and deepen the understanding of the pulverized coal output mechanism, and in practice, can provide the scientific basis for the reasonable controls of pulverized coal in the coalbed methane wells.

本课题以鄂尔多斯盆地东缘煤层气区块为研究区，采用测井曲线解释、浓度测试、透光显微镜、反射偏光显微镜、扫描电镜、激光粒度测试、X射线衍射、物理模拟实验等方法，系统研究不同煤体结构煤储层的煤层气井排采中产出的煤粉特征和不同煤体结构煤模拟实验条件下产出的煤粉特征，深入剖析不同煤体结构煤产出煤粉的差异性，寻找不同煤体结构煤产出煤粉的判别标志，建立不同煤体结构煤特征参数与产出煤粉特征参数之间的相关关系，探讨煤粉的成因机制。上述科学问题的解决，在理论上，有助于科学评价煤粉产出的控制因素和深化认识煤粉产出机理，在实践上，可为合理制定煤层气井煤粉管控措施提供科学依据。

煤层气排采过程中普遍存在煤粉产出问题，煤粉产出会破坏气、水、煤粉流态的连续性，严重影响煤层气的开采。煤体结构是煤粉产出的主控因素，查明煤体结构对煤层气排采中煤粉产出的控制机理是合理制定煤层气井煤粉管控措施的前提条件和理论基础。.本基金以鄂尔多斯盆地东缘煤层气韩城区块和临汾区块为研究区，采用测井曲线解释、浓度测试、透光显微镜、反射偏光显微镜、扫描电镜、激光粒度测试、X射线衍射、物理模拟实验等方法，对煤体结构对煤层气排采中煤粉产出的控制进行了深入的研究。取得以下主要成果：（1）通过测井解释结果与实际观测结果的对比研究，揭示了煤层气井主采煤层的不同煤体结构煤的分布规律。（2）基于测井曲线解释成果，研究了不同煤体结构煤层的典型煤层气井排采中产出煤粉特征，查明了不同煤体结构的煤层产出煤粉特征的差异性。（3）通过不同煤体结构煤的煤粉产出物理模拟实验，验证了不同煤体结构煤产出煤粉特征，建立了不同煤体结构煤产出煤粉特征的判别标志。（4）综合分析不同煤体结构煤层产出煤粉特征的差异性，建立煤粉特征参数与煤体结构煤特征参数之间的相关关系。（5）在产出煤粉的成因及影响因素和煤粉产出规律等研究的基础上，开展了煤粉管控措施的系统研究。（6）在国内外期刊发表学术论文共13篇，其中，SCI1篇，EI2篇，北大中文核心10篇。出版专著1部。共培养研究生8名，其中，博士研究生2名，硕士研究生6名。.上述工作成果，在理论上，有助于科学评价煤粉产出的控制因素和深化认识煤粉产出机理，在实践上，可为合理制定煤层气井煤粉管控措施提供科学依据。