一種煤樣滲透率的計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及煤層氣開(kāi)采領(lǐng)域，特別設(shè)及一種煤樣滲透率的計(jì)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 煤層氣，是指儲(chǔ)存在煤層中W甲燒為主要成分、W吸附在煤基質(zhì)顆粒表面為主、部 分游離于煤孔隙中或溶解于煤層水中的控類(lèi)氣體，是煤的伴生礦產(chǎn)資源，屬非常規(guī)天然氣。 滲透率是煤層滲透流體能力大小的度量，根據(jù)已有的煤層氣的開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)，在煤層的巖屯、氣 體滲透率及等效液體滲透率越大時(shí)，才能開(kāi)采出更多的煤層氣。但是在通常情況下，煤層的 巖屯、氣體滲透率及等效液體滲透率較低，因此在原始滲透率的煤層下，是不能夠開(kāi)采出多 少煤層氣的。
[0003] 為了對(duì)煤層氣進(jìn)行順利的開(kāi)采，因此需要對(duì)煤層的滲透率進(jìn)行研究，比如通過(guò)實(shí) 驗(yàn)來(lái)研究能否對(duì)煤層的滲透率進(jìn)行改變，通常的實(shí)驗(yàn)手段是對(duì)煤樣進(jìn)行相變處理，在煤樣 中通入氣體或者水來(lái)對(duì)煤樣的滲透率進(jìn)行測(cè)量，然后盡可能的將煤樣中的液體從液體狀態(tài) 變換為固體狀態(tài)，然后將溫度恢復(fù)為室溫，W此來(lái)記錄煤樣在相變處理前后的滲透率的變 化，從而對(duì)煤層氣的開(kāi)采的后續(xù)研究提供幫助。
[0004] 在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在W下問(wèn)題：
[0005] 通常情況下對(duì)煤樣的滲透率進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，對(duì)于某些滲透率較小的煤層來(lái) 說(shuō)，由于運(yùn)些煤層的煤樣本身滲透率的限制，在測(cè)試過(guò)程中，通入煤樣的水或氣體并不能從 煤樣中滲透出來(lái)，所W就不能得到運(yùn)些滲透率較小的煤層的滲透率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種煤樣滲透率的計(jì)算方法。所 述技術(shù)方案如下：
[0007] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種煤樣滲透率的計(jì)算方法，所述方法包括：
[0008] 對(duì)煤樣進(jìn)行預(yù)處理；
[0009] 對(duì)進(jìn)行了預(yù)處理的所述煤樣進(jìn)行第一次CT(中文：電子計(jì)算機(jī)斷層，英文： Computed Tomogra地y)掃描，得到第一次掃描結(jié)果；
[0010] 根據(jù)所述第一次掃描結(jié)果對(duì)煤樣初始滲透率進(jìn)行計(jì)算；
[0011] 對(duì)所述煤樣進(jìn)行相變處理；
[0012] 對(duì)相變處理后的所述煤樣進(jìn)行第二次CT掃描，得到第二次掃描結(jié)果；
[0013] 根據(jù)所述第二次掃描結(jié)果對(duì)煤樣變相后滲透率進(jìn)行計(jì)算；
[0014] 對(duì)計(jì)算得到的所述煤樣初始滲透率和所述煤樣變相后滲透率進(jìn)行比較，得到滲透 率變化倍數(shù)。
[0015] 優(yōu)選地，所述對(duì)煤樣進(jìn)行預(yù)處理包括：
[0016] 清潔所述煤樣表面；
[0017] 對(duì)所述煤樣進(jìn)行稱(chēng)重；
[0018] 將稱(chēng)重后的所述煤樣浸入蒸饋水中，充分吸收所述蒸饋水的水分；
[0019] 對(duì)充分吸收所述蒸饋水水分后的所述煤樣再次稱(chēng)重；
[0020] 根據(jù)所述煤樣稱(chēng)重的結(jié)果計(jì)算所述煤樣的含水飽和度。
[0021] 優(yōu)選地，所述利用所述第一次掃描結(jié)果對(duì)煤樣初始滲透率進(jìn)行計(jì)算包括：
[0022] 通過(guò)=維成像軟件對(duì)所述第一次掃描結(jié)果進(jìn)行分析計(jì)算，得到原始煤樣孔隙度；
[0023] 根據(jù)得到的所述含水飽和度和所述原始煤樣孔隙度，利用公式1對(duì)所述初始煤樣 滲透率進(jìn)行計(jì)算：
[0024] (1)
[00巧]其中，Ki為煤樣原始滲透率，S 為含水飽和度，（1) 1為煤樣原始孔隙度，C、X、y為 常數(shù)。
[00%] 優(yōu)選地，根據(jù)所述第二次掃描結(jié)果對(duì)煤樣變相后滲透率進(jìn)行計(jì)算包括：
[0027] 通過(guò)所述=維成像軟件對(duì)所述第二次掃描結(jié)果進(jìn)行分析計(jì)算，得到相變后煤樣孔 隙度；
[0028] 根據(jù)得到的所述相變后煤樣孔隙度，利用公式2對(duì)所述變相后煤樣滲透率進(jìn)行計(jì) 算：
[0029] (2)
[0030] 其甲，K刃燥梓相雙后滲透率，Ki為煤樣原始滲透率，d) 1為煤樣原始孔隙度，d)為 煤樣相變后孔隙度。
[0031] 優(yōu)選地，所述對(duì)所述煤樣進(jìn)行相變處理包括：
[0032] 將所述煤樣放入密閉容器中，注入足量液氮后放置預(yù)設(shè)時(shí)間；
[0033] 對(duì)所述煤樣所處的所述密閉容器進(jìn)行降溫操作，使得所述煤樣中的流體凝結(jié)成固 體；
[0034] 恢復(fù)所述密閉容器到常溫。
[0035] 優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)時(shí)間為12小時(shí)。
[0036] 優(yōu)選地，所述方法還包括：
[0037] 對(duì)待測(cè)量煤塊進(jìn)行切割，得到一六面體形狀的煤樣。
[003引本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是：
[0039] 本發(fā)明實(shí)施例提供的煤樣滲透率的計(jì)算方法，通過(guò)對(duì)煤樣進(jìn)行CT掃描，然后通過(guò) =維成像軟件對(duì)CT掃描的結(jié)果進(jìn)行分析計(jì)算，從而計(jì)算出煤樣滲透率，可W不用在測(cè)試煤 樣滲透率的過(guò)程中被煤樣的滲透率所限制，可W測(cè)量滲透率任意大小的煤樣，并在測(cè)量到 運(yùn)些煤樣的滲透率后對(duì)運(yùn)些煤樣進(jìn)行相變操作，從而得到運(yùn)些煤樣相變操作后的滲透率， 為W后的研究和開(kāi)采工作做足必要的準(zhǔn)備。
【附圖說(shuō)明】
[0040] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使 用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可W根據(jù)運(yùn)些附圖獲得其他 的附圖。
[0041] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的煤樣滲透率的計(jì)算方法流程圖；
[0042] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例二提供的煤樣滲透率的計(jì)算方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0044] 除非另作定義，此處使用的技術(shù)術(shù)語(yǔ)或者科學(xué)術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)具有 一般技能的人±所理解的通常意義。本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)W及權(quán)利要求書(shū)中使用的"第 一"、"第二"W及類(lèi)似的詞語(yǔ)并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，而只是用來(lái)區(qū)分不同的 組成部分。同樣，"一個(gè)"或者"一"等類(lèi)似詞語(yǔ)也不表示數(shù)量限制，而是表示存在至少一個(gè)。 "連接"或者"相連"等類(lèi)似的詞語(yǔ)并非限定于物理的或者機(jī)械的連接，而是可W包括電性的 連接，不管是直接的還是間接的。"上"、"下"、"左"、"右"等僅用于表示相對(duì)位置關(guān)系，當(dāng)被 描述對(duì)象的絕對(duì)位置改變后，則該相對(duì)位置關(guān)系也相應(yīng)地改變。 陽(yáng)045] 實(shí)施例一
[0046] 參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例通過(guò)一種煤樣滲透率的計(jì)算方法，該方法的流程包括：
[0047] 步驟100、對(duì)煤樣進(jìn)行預(yù)處理。
[0048] 步驟101、對(duì)進(jìn)行了預(yù)處理的煤樣進(jìn)行第一次CT掃描，得到第一次掃描結(jié)果。
[0049] 步驟102、根據(jù)第一次掃描結(jié)果對(duì)煤樣初始滲透率進(jìn)行計(jì)算。
[0050] 步驟103、對(duì)煤樣進(jìn)行相變處理。
[0051] 步驟104、對(duì)相變處理后的煤樣進(jìn)行第二次CT掃描，得到第二次掃描結(jié)果。
[0052] 步驟105、根據(jù)第二次掃描結(jié)果對(duì)煤樣變相后滲透率進(jìn)行計(jì)算。
[0053] 步驟106、對(duì)計(jì)算得到的煤樣初始滲透率和煤樣變相后滲透率進(jìn)行比較，得到滲透 率變化倍數(shù)。
[0054] 本發(fā)明實(shí)施例提供的煤樣滲透率的計(jì)算方法，通過(guò)對(duì)煤樣進(jìn)行CT掃描，然后通過(guò) =維成像軟件對(duì)CT掃描的結(jié)果進(jìn)行分析計(jì)算，從而計(jì)算出煤樣滲透率，可W不用在測(cè)試煤 樣滲透率的過(guò)程中被煤樣的滲透率所限制，可W測(cè)量滲透率任意大小的煤樣，并在測(cè)量到 運(yùn)些煤樣的滲透率后對(duì)運(yùn)些煤樣進(jìn)行相變操作，從而得到運(yùn)些煤樣相變操作后的滲透率， 為W后的研究和開(kāi)采工作做足必要的準(zhǔn)備。 陽(yáng)055] 實(shí)施例二
[0056] 參見(jiàn)圖2,本實(shí)施例提供一種煤樣滲透率的計(jì)算方法，該方法的流程包括：
[0057] 步驟200、利用切割設(shè)備對(duì)待測(cè)量煤塊進(jìn)行切割，得到一六面體形狀的煤樣。
[0058] 其中，煤樣一般被切割成長(zhǎng)方體或者正方體形狀。
[0059] 可選地，煤樣可W被切割成尺寸為：30厘米X寬25厘米X高15厘米的長(zhǎng)方體。
[0060] 本步驟所使用的切割設(shè)備可W是現(xiàn)有的任意可W對(duì)煤塊進(jìn)行切割的儀器，運(yùn)里不 再一一寶述。
[0061] 通過(guò)W上操作，由于煤塊性脆的特性，若在測(cè)試之前對(duì)煤樣進(jìn)行多道切割工序?qū)?煤塊切割成圓形，那么煤樣在測(cè)試過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生碎裂導(dǎo)致測(cè)試無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行，而在本 實(shí)施例中，通過(guò)簡(jiǎn)單的切割工序得到六面體形狀的煤樣，無(wú)需將煤樣經(jīng)過(guò)多道