一种煤样渗透率的计算方法技术

本发明专利技术公开了一种煤样渗透率的计算方法，属于煤层气开采领域。所述方法包括：对煤样进行预处理；对进行了预处理的煤样进行第一次电子计算机断层扫描，得到第一次扫描结果；根据第一次扫描结果对煤样初始渗透率进行计算；对煤样进行相变处理；对相变处理后的煤样进行第二次CT扫描，得到第二次扫描结果；根据第二次扫描结果对煤样变相后渗透率进行计算；对计算得到的煤样初始渗透率和煤样变相后渗透率进行比较，得到渗透率变化倍数。本发明专利技术通过对煤样进行CT扫描，然后通过三维成像软件对CT扫描的结果进行分析计算，从而计算出煤样渗透率，可以不用在测试煤样渗透率的过程中被煤样的渗透率所限制，可以测量渗透率任意大小的煤样。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤层气开采领域，特别涉及一种煤样渗透率的计算方法。
技术介绍
煤层气，是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气。渗透率是煤层渗透流体能力大小的度量，根据已有的煤层气的开采经验，在煤层的岩心气体渗透率及等效液体渗透率越大时，才能开采出更多的煤层气。但是在通常情况下，煤层的岩心气体渗透率及等效液体渗透率较低，因此在原始渗透率的煤层下，是不能够开采出多少煤层气的。为了对煤层气进行顺利的开采，因此需要对煤层的渗透率进行研究，比如通过实验来研究能否对煤层的渗透率进行改变，通常的实验手段是对煤样进行相变处理，在煤样中通入气体或者水来对煤样的渗透率进行测量，然后尽可能的将煤样中的液体从液体状态变换为固体状态，然后将温度恢复为室温，以此来记录煤样在相变处理前后的渗透率的变化，从而对煤层气的开采的后续研究提供帮助。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：通常情况下对煤样的渗透率进行测量的过程中，对于某些渗透率较小的煤层来说，由于这些煤层的煤样本身渗透率的限制，在测试过程中，通入煤样的水或气体并不能从煤样中渗透出来，所以就不能得到这些渗透率较小的煤层的渗透率。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了一种煤样渗透率的计算方法。所述技术方案如下：<br>本专利技术实施例提供一种煤样渗透率的计算方法，所述方法包括：对煤样进行预处理；对进行了预处理的所述煤样进行第一次CT(中文：电子计算机断层，英文：ComputedTomography)扫描，得到第一次扫描结果；根据所述第一次扫描结果对煤样初始渗透率进行计算；对所述煤样进行相变处理；对相变处理后的所述煤样进行第二次CT扫描，得到第二次扫描结果；根据所述第二次扫描结果对煤样变相后渗透率进行计算；对计算得到的所述煤样初始渗透率和所述煤样变相后渗透率进行比较，得到渗透率变化倍数。优选地，所述对煤样进行预处理包括：清洁所述煤样表面；对所述煤样进行称重；将称重后的所述煤样浸入蒸馏水中，充分吸收所述蒸馏水的水分；对充分吸收所述蒸馏水水分后的所述煤样再次称重；根据所述煤样称重的结果计算所述煤样的含水饱和度。优选地，所述利用所述第一次扫描结果对煤样初始渗透率进行计算包括：通过三维成像软件对所述第一次扫描结果进行分析计算，得到原始煤样孔隙度；根据得到的所述含水饱和度和所述原始煤样孔隙度，利用公式1对所述初始煤样渗透率进行计算：Ki=CφixSwty---(1)]]>其中，Ki为煤样原始渗透率，Swt为含水饱和度，φi为煤样原始孔隙度，C、x、y为常数。优选地，根据所述第二次扫描结果对煤样变相后渗透率进行计算包括：通过所述三维成像软件对所述第二次扫描结果进行分析计算，得到相变后煤样孔隙度；根据得到的所述相变后煤样孔隙度，利用公式2对所述变相后煤样渗透率进行计算：K=Kiexp[45.7(φi-φ)]---(2)]]>其中，K为煤样相变后渗透率，Ki为煤样原始渗透率，φi为煤样原始孔隙度，φ为煤样相变后孔隙度。优选地，所述对所述煤样进行相变处理包括：将所述煤样放入密闭容器中，注入足量液氮后放置预设时间；对所述煤样所处的所述密闭容器进行降温操作，使得所述煤样中的流体凝结成固体；恢复所述密闭容器到常温。优选地，所述预设时间为12小时。优选地，所述方法还包括：对待测量煤块进行切割，得到一六面体形状的煤样。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术实施例提供的煤样渗透率的计算方法，通过对煤样进行CT扫描，然后通过三维成像软件对CT扫描的结果进行分析计算，从而计算出煤样渗透率，可以不用在测试煤样渗透率的过程中被煤样的渗透率所限制，可以测量渗透率任意大小的煤样，并在测量到这些煤样的渗透率后对这些煤样进行相变操作，从而得到这些煤样相变操作后的渗透率，为以后的研究和开采工作做足必要的准备。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一提供的煤样渗透率的计算方法流程图；图2是本专利技术实施例二提供的煤样渗透率的计算方法流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。实施例一参见图1，本实施例通过一种煤样渗透率的计算方法，该方法的流程包括：步骤100、对煤样进行预处理。步骤101、对进行了预处理的煤样进行第一次CT扫描，得到第一次扫描结果。步骤102、根据第一次扫描结果对煤样初始渗透率进行计算。步骤103、对煤样进行相变处理。步骤104、对相变处理后的煤样进行第二次CT扫描，得到第二次扫描结果。步骤105、根据第二次扫描结果对煤样变相后渗透率进行计算。步骤106、对计算得到的煤样初始渗透率和煤样变相后渗透率进行比较，得到渗透率变化倍数。本专利技术实施例提供的煤样渗透率的计算方法，通过对煤样进行CT扫描，然后通过三维成像软件对CT扫描的结果进行分析计算，从而计算出煤样渗透率，可以不用在测试煤样渗透率的过程中被煤样的渗透率所限制，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤样渗透率的计算方法，其特征在于，所述方法包括：对煤样进行预处理；对进行了预处理的所述煤样进行第一次CT扫描，得到第一次扫描结果；根据所述第一次扫描结果对煤样初始渗透率进行计算；对所述煤样进行相变处理；对相变处理后的所述煤样进行第二次CT扫描，得到第二次扫描结果；根据所述第二次扫描结果对煤样变相后渗透率进行计算；对计算得到的所述煤样初始渗透率和所述煤样变相后渗透率进行比较，得到渗透率变化倍数。

【技术特征摘要】
1.一种煤样渗透率的计算方法，其特征在于，所述方法包括：
对煤样进行预处理；
对进行了预处理的所述煤样进行第一次CT扫描，得到第一次扫描结果；
根据所述第一次扫描结果对煤样初始渗透率进行计算；
对所述煤样进行相变处理；
对相变处理后的所述煤样进行第二次CT扫描，得到第二次扫描结果；
根据所述第二次扫描结果对煤样变相后渗透率进行计算；
对计算得到的所述煤样初始渗透率和所述煤样变相后渗透率进行比较，得
到渗透率变化倍数。
2.根据权利要求1所述的煤样渗透率的计算方法，其特征在于，所述对煤
样进行预处理包括：
清洁煤样表面；
对所述煤样进行称重；
将称重后的所述煤样浸入蒸馏水中，充分吸收所述蒸馏水的水分；
对充分吸收所述蒸馏水水分后的所述煤样再次称重；
根据所述煤样称重的结果计算所述煤样的含水饱和度。
3.根据权利要求1所述的煤样渗透率的计算方法，其特征在于，所述利用
所述第一次扫描结果对煤样初始渗透率进行计算包括：
通过三维成像软件对所述第一次扫描结果进行分析计算，得到原始煤样孔
隙度；
根据得到的所述含水饱和度和所述原始煤样孔隙度，利用公式1对所述初
始煤样渗透率进行计算：
Ki=CφixSwt...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，余东合，罗炯，胡书宝，车航，郭利，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11