【技术实现步骤摘要】
一种计算煤体吸附变形能的方法
本专利技术涉及煤层气开发
，具体是指一种计算煤体吸附变形能的方法。
技术介绍
煤层气开发具有资源、环境和安全等多重效应，我国具有丰富的煤层气资源，煤层气开发过程包括钻完井、压裂和排采，排采在后期煤层气开发过程中具有重要作用；煤层气排采过程中，随气、水产出，储层压力降低，煤储层的物理性质发生改变，煤储层能量处于动态变化之中，煤储层能量是控制煤储层参数的根本；煤储层由煤体、气体和水体三相介质组成，煤储层能量主要包括煤体弹性能、气体弹性能和水体弹性能；排采过程中，随气、水的产出，煤体会发生变形，这种因煤体吸附变形引起的能量变化称之为煤体吸附变形能；排采过程中，煤体吸附变形能属于煤体弹性能的一种，由煤体吸附变形力产生，该力与煤体的物理力学性质和煤体在周围压力下的约束变形量相关；煤层气排采物理模拟过程中，很难测得煤体吸附变形力，也难以通过煤体吸附变形力直接计算获得煤体吸附变形能，如何获得驱替过程中的煤体吸附变形能，对煤层气开发具有重要的指导意义。
技术实现思路
为解决上述技术问题...
【技术保护点】
1.一种计算煤体吸附变形能的方法，其特征在于：根据驱替过程中煤体的受力特征，利用能量守恒定律，结合含水饱和度与煤体弹性模量和泊松比的关系或含气饱和度与煤体弹性模量和泊松比的关系，计算煤体吸附变形能。/n
【技术特征摘要】
1.一种计算煤体吸附变形能的方法，其特征在于：根据驱替过程中煤体的受力特征，利用能量守恒定律，结合含水饱和度与煤体弹性模量和泊松比的关系或含气饱和度与煤体弹性模量和泊松比的关系，计算煤体吸附变形能。
2.根据权利要求1所述的一种计算煤体吸附变形能的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)利用驱替实验，获取在一定轴压和围压条件下驱替过程中煤体的轴向和径向变形率，驱替过程中所用流体可以是气或水或者是气和水的混合；如果用的是纯气体，需要获得驱替过程中不同时刻煤体中含气饱和度；如果用的是纯水，需要获得驱替过程中不同时刻煤体中含水饱和度；如果用的是气和水的混合，需要获得驱替过程中不同时刻煤体中含水饱和度和含气饱和度；
(2)通过力学实验，按照驱替过程中所用流体，获得煤体中不同含气饱和度或含水饱和度条件下，煤体的弹性模量和泊松比，通过公式拟合可分别得到弹性模量和泊松比与含水饱和度或含气饱和度的关系；
(3)根据驱替过程中，煤体的受力特征，利用能量守恒定律，计算获得煤体吸附变形能；根据弹性力学理论，在不考虑整个过程中的其它能量耗散的情况下，煤体变形使煤体弹性能发生变化。变形前后煤体弹性能差值等于驱替过程中在各个力综合作用下因煤体变形而做的功；
煤体变形过程中弹性模量和泊松比均会发生变化，通过变形前后弹性模量和泊松比的变化，利用公式(1)可求得在这个过程中煤体弹性能的变化量：
式中，E1和E2分别为变化后和...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘小磊，孙姣，魏国营，吴财芳，张明杰，贾天让，张玉贵，冯阵东，钟福平，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南;41
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