在钻井钻井的初始阶段,在不同压力下对煤气吸特性进行实验研究
Sheng Xue1,2,3, Lei Zhang3, Xiaoliang Zheng1,2,4
1State Key Laboratory for Safe Mining of Deep Coal and Environment Protection, Anhui University of Science and Technology, Huainan 232001, China.
ACS omega
|July 14, 2025
概括
实验室实验表明,煤层气压的增加导致钻井气体排放的增加. 最初的气体排放遵循指数衰变模型,随着时间的推移速度稳定,特别是在更高的压力下.
科学领域:
- 采矿工程 采矿工程 采矿工程
- 地质技术工程 地质技术工程
- 煤炭科学 煤炭科学
背景情况:
- 地下煤矿钻井气体排放现场实验面临重大限制.
- 现有的实验室系统往往缺乏现实的钻孔和钻头参数,影响了气体排放特性研究.
- 煤炭和天然气爆发风险受到煤层气压的直接影响.
研究的目的:
- 开发一个物理模拟实验系统,用于模拟现场条件的煤炭钻井钻井.
- 为了研究不同煤层气压下钻井气体排放的气体特性.
- 提供可靠的实验基础,用于研究煤炭开采业务中的气体排放.
主要方法:
- 开发了一种新的物理模拟实验系统,其参数与实际的煤矿钻孔和钻头相近.
- 在受控,多样化的吸附压力条件下,对来自钻井的气体排放进行了实验.
- 分析了气体排放量,初始排放模型和排放速度稳定时间.
主要成果:
- 来自钻井的气体排放量与吸附平衡压力成比例增加.
- 最初的气体排放模式是使用指数衰变函数准确建模的.
- 气体排放速度最初在达到稳定状态之前增加,在更高的压力下观察到更长的稳定时间.
结论:
- 开发的实验系统准确地模拟了研究钻井气体排放的现场条件.
- 更高的煤层气压导致更大的气体排放,并影响排放动态.
- 这些发现为了解和减轻煤炭和天然气爆发风险提供了关键数据.


