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阳泉矿区煤样不同应力状态下声发射特性分析 认领
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作者 杨昌永 白建平 +3 位作者 郝春生 姚晋宝 袁瑞甫 史博文 《煤炭技术》 CAS 2020年第1期8-12,共5页
为探索原煤煤样的力学性能和不同应力状态下的声发射活动特性,对阳泉矿区新景矿、平舒矿主采煤层的煤样进行了单轴、三轴压缩和巴西劈裂的声发射试验,分析了2种煤样力学性能及不同加载过程的声发射活动规律。证明通过监测声发射(微震)... 为探索原煤煤样的力学性能和不同应力状态下的声发射活动特性,对阳泉矿区新景矿、平舒矿主采煤层的煤样进行了单轴、三轴压缩和巴西劈裂的声发射试验,分析了2种煤样力学性能及不同加载过程的声发射活动规律。证明通过监测声发射(微震)活动分析煤样或煤岩体内部破坏状态是一种方便有效的手段。 展开更多
关键词 原煤试样 声发射 能量分布 应力状态
深部煤层气水平井测-定-录一体化地质导向技术 认领
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作者 申鹏磊 白建平 +2 位作者 李贵山 吕帅锋 贾晋生 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2491-2499,共9页
我国深部煤层气资源丰富,目前已逐步进入勘探开发阶段,但经济高效的煤层气井数量偏少。钻井工程导向技术是制约煤层气水平井产能的首要因素:一方面,要求着陆井段轨迹平滑,使着陆层位和角度与地层参数相互匹配,以免造成后期排采设备故障... 我国深部煤层气资源丰富,目前已逐步进入勘探开发阶段,但经济高效的煤层气井数量偏少。钻井工程导向技术是制约煤层气水平井产能的首要因素:一方面,要求着陆井段轨迹平滑,使着陆层位和角度与地层参数相互匹配,以免造成后期排采设备故障率高、排采不连续的现象;另一方面,水平段煤层钻遇率尽可能高,以保障供气充足。基于此,在总结前期深部煤层气水平井地质导向经验基础上,提出集测井、定向、录井技术于一体的地质导向技术,最大限度优化井眼轨迹,提高靶点着陆准确度和水平段煤层钻遇率。该技术主要流程为:根据前期有限的钻探、地震等资料建立目的层地质模型,钻井工程实施过程中通过垂直井段获取钻遇地层的测井参数响应值,水平段钻进时实时对比定向和录井参数,及时校正随钻伽玛,利用GeoWorks软件进行层位对比和划分,并建立动态地质模型,进而调整和预测后续井眼轨迹。通过沁水盆地横岭区块HL-U-04井实例应用,该技术取得了良好的应用效果,施工周期缩短了30%,煤层钻遇率提高了24.47%。该井完钻后连续油管压裂套管压力在5.7 m^3/min的排量下稳定维持在35 MPa,达到了储层改造效果,投产后该井排采初期日产气量稳定在1000 m^3左右。因此,测-定-录一体化地质导向技术提高了水平井钻井技术的精确性和高效性。 展开更多
关键词 深部煤层气 测-定-录一体化 地质导向 井眼轨迹 煤层钻遇率
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赵庄区块松软低渗煤层煤层气低产机理研究 认领
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作者 季长江 信凯 +3 位作者 杨昌永 常会珍 田庆玲 贾晋生 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2020年第7期1-5,共5页
为探究沁水盆地南部赵庄区块松软低渗煤层煤层气井低产原因,以3号煤层为研究对象,采用液氮吸附、扫描电镜及X衍射等手段,对目的煤层的孔-裂隙发育特征、黏土矿物组成等进行分析,查明松软低渗储层的物性特征。通过水敏性伤害实验,进一步... 为探究沁水盆地南部赵庄区块松软低渗煤层煤层气井低产原因,以3号煤层为研究对象,采用液氮吸附、扫描电镜及X衍射等手段,对目的煤层的孔-裂隙发育特征、黏土矿物组成等进行分析,查明松软低渗储层的物性特征。通过水敏性伤害实验,进一步分析松软低渗储层煤层气低产的机理。研究结果表明:赵庄3号煤层多数为开放型孔,少量发育一端封闭的不透气型孔;孔隙发育较密,孔径以小、中孔为主;微裂隙较宽,延伸距离远,但密度低,孔-裂隙中矿物填充显著;黏土矿物成分为铵伊利石/蒙皂石间层,水敏性强。因此,赵庄3号煤层水力压裂后渗透率差,难以获得理想的增透效果。 展开更多
关键词 赵庄区块 煤层气 松软低渗煤层 储层特征 低产机理
双燃料发电机组在采空区地面井上的应用 认领 被引量:1
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作者 王争 李超 +2 位作者 李阳 周显俊 毕利丽 《煤炭工程》 北大核心 2020年第1期85-88,共4页
煤矿采空区地面井的布井区域通常具有点多面广、位置偏远等特点,导致采空井的配套工程成本投入较大,尤其是基础架线供电线路费用不菲。双燃料发电机组的燃气系统与常规柴、汽油发电机组有很大不同,文章主要介绍了双燃料发电机组的主要... 煤矿采空区地面井的布井区域通常具有点多面广、位置偏远等特点,导致采空井的配套工程成本投入较大,尤其是基础架线供电线路费用不菲。双燃料发电机组的燃气系统与常规柴、汽油发电机组有很大不同,文章主要介绍了双燃料发电机组的主要特点及配套抽采工艺优化,制定了煤层气发电机空燃比控制方案设计,并引入了监测监控系统,确保相关运行参数可以实现抽采系统自动联锁报警、停机功能。现场应用表明双燃料发电机组可以为采空井配套抽采设备提供电能,并能保障采空井持续、稳定生产。对双燃料发电机组应用情况及经济社会效益进行了分析和探讨,认为双燃料发电机组应用于地理位置偏僻的采空井,可以有效节约架设电线成本及用电成本,对于地理位置偏远、不宜架设电线的采空井,双燃料发电机组具有极大的推广应用市场。 展开更多
关键词 双燃料发电机组 采空区 地面井 配套抽采工艺
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一种煤层厌氧微生物分段连续培养和产物收集装置 认领
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作者 韩作颖 牛江露 +2 位作者 元雪芳 赵娜 郭鑫 《石化技术》 CAS 2020年第8期69-70,共2页
本发明具体为一种煤层厌氧微生物分段连续培养和产物收集装置,通过厌氧培养液自动加注和培养条件分段控制,实现针对煤微生物分段培养、连续发酵及相关产物的收集。
关键词 微生物 煤层 产物收集
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寺河井田3号煤层气成藏条件分析 认领
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作者 王维 《能源与环保》 2020年第7期50-56,共7页
煤层气成藏过程十分复杂且控制因素多,开展煤层气成藏条件分析是煤层气高产富集区预测,提高煤层气勘探开发成效的基本前提。从煤层气的生成、储集和封盖保存条件3方面对寺河井田3号煤层气成藏条件进行了分析研究。研究结果表明,寺河井田... 煤层气成藏过程十分复杂且控制因素多,开展煤层气成藏条件分析是煤层气高产富集区预测,提高煤层气勘探开发成效的基本前提。从煤层气的生成、储集和封盖保存条件3方面对寺河井田3号煤层气成藏条件进行了分析研究。研究结果表明,寺河井田3号煤层气成藏条件良好;成煤过程中,煤中丰富的生烃物质在多期热变质作用下,促使了煤生烃,提高了生烃率和生烃量;煤化程度高,煤中微孔裂隙系统非常发育,为煤层气吸附储集成藏提供了大量空间,吸附动能强、吸附量大;围岩的低孔低渗性、适宜埋深、构造封闭性、地下水弱径流及水力封堵性为煤层气成藏提供了良好的封盖保存条件。 展开更多
关键词 寺河井田 3号煤层 煤层气成藏条件
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红外光谱定量研究不同煤阶煤的化学结构 认领
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作者 郝盼云 孟艳军 +2 位作者 曾凡桂 闫涛滔 徐光波 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期787-792,共6页
为定量研究不同煤阶煤的化学结构,借助傅里叶红外光谱,对河曲长焰煤、柳林焦煤及晋城无烟煤进行了化学结构表征。从红外的四个谱段来看,每一谱段都发生了一定的变化。在芳香结构中,河曲煤有5个峰位,柳林煤减小为3个峰位,而后至晋城煤又... 为定量研究不同煤阶煤的化学结构,借助傅里叶红外光谱,对河曲长焰煤、柳林焦煤及晋城无烟煤进行了化学结构表征。从红外的四个谱段来看,每一谱段都发生了一定的变化。在芳香结构中,河曲煤有5个峰位,柳林煤减小为3个峰位,而后至晋城煤又增加到5个峰位。在含氧官能团中,随着煤阶的升高,波数在1 100~1 350 cm^-1的峰面积逐渐减小,峰形变得平缓,这说明煤化作用是富碳、脱氧的过程。在脂肪烃中,谱图中波数在2 952 cm^-1附近的肩峰加宽,说明甲基的含量增加。波数在2 895 cm^-1附近的峰形逐渐变缓,说明次甲基的含量减小。在氢键范围内,随着煤阶的增高,谱图先变缓后变陡,波数在3 400 cm^-1附近变化尤为突出,说明煤中自缔合羟基的含量先减小后增加。并运用Origin7.5软件对所得到的红外谱图进行分峰拟合及归属。结果表明:苯环的取代方式主要以三取代为主,随着煤阶的增高,苯环三、四取代含量下降,二、五取代含量升高;其中苯环三取代的含量由63%降至32%,苯环四取代由17.21%降至12.86%,而苯环二取代则由12.36%增至24.44%,苯环五取代由6.55%增至26.58%。红外归属中,不同煤阶煤灰分的百分含量,与其工业分析中灰分含量有很好地对应。随着煤阶的增高,碳氧单键的比例由37.22%降至27.83%;碳碳双键含量由31.02%升高到36.86%,而后又降至25.42%;碳氧双键含量有微小变化,由13.07%降到13.02%,然后又升至13.81%。脂肪烃中,随着煤化程度的加深,甲基对称伸缩振动占比分别为11.67%, 11.81%和12.92%,甲基反对称伸缩振动占比分别为18.74%, 18.94%, 24.76%,而次甲基的伸缩振动占比分别为17.38%, 12.53%, 11.57%,亚甲基对称伸缩振动占比分别为18.09%, 18.14%和15.43%,亚甲基的反对称伸缩振动占比分别为34.41%, 38.58%和35.32%。亚甲基的对称与反对称的比例都出现先增加后减小的趋势;甲基的对称与反对称伸缩振动� 展开更多
关键词 傅里叶红外 化学结构 煤化程度
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晋城矿区煤与煤层气协调开发模式优化决策方法 认领
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作者 刘彦青 赵灿 +7 位作者 李国富 张浪 赵学良 李振福 张学超 李阳 郭建行 郭丁丁 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2575-2589,共15页
为进一步提高煤矿区煤与煤层气共采效率,需要对现阶段煤与煤层气协调开发模式进行优化决策,针对该问题,以晋城矿区为研究对象,基于层次规划思想提出了“采煤工作面→采区→矿井”3层级煤与煤层气协调开发模式优化决策思路;界定了采煤工... 为进一步提高煤矿区煤与煤层气共采效率,需要对现阶段煤与煤层气协调开发模式进行优化决策,针对该问题,以晋城矿区为研究对象,基于层次规划思想提出了“采煤工作面→采区→矿井”3层级煤与煤层气协调开发模式优化决策思路;界定了采煤工作面煤与煤层气开发3区范围,采用非线性规划数学方法构建了采煤工作面煤与煤层气协调开发模式优化决策理论;基于3区时长控制关键因素建立了3区时长控制机制,明确了特殊阶段转换临界指标;基于优化决策目标内容,采用系统分析及归纳演绎法从安全性、经济性、资源效益性3方面构建了采煤工作面煤与煤层气协调开发效果评价指标体系及评价考核标准,对寺河煤矿东五盘区5301采煤工作面的煤与煤层气协调开发效果进行定量评价应用,验证了评价指标体系具有良好的现场适用性;基于煤层气开发技术和煤层气赋存条件,采用BP神经网络算法,建立了煤层气开采量预测模型,以寺河煤矿地面垂直井和井下顺层长钻孔为煤层气开采技术代表分析论证了其现场可操作性;以3区时长控制机制为纽带、以煤与煤层气开发全生命周期资源量守恒定律为本构模型、引入煤层气开采量预测模型,构建得到以3区时长为最基本待求解变量的采煤工作面煤与煤层气协调开发模式优化决策模型,决策模型以评价指标体系和特殊阶段转换临界指标作为求解约束条件,建立了可借助计算机编程语言实现的采煤工作面煤与煤层气协调开发模式优化决策流程,具体流程为“构建所有技术方案的3区时空关系制约方程并求解→通过协调开发效果评价确定每个技术方案的最佳开发方案→从所有技术方案的最佳开发方案中优选获得最佳开发方案”。研究表明:“以煤矿区煤与煤层气赋存条件、开采技术、现场实践数据为基础数据,以非线性规划、人� 展开更多
关键词 煤层气开采技术 晋城矿区 三区联动 BP神经网络 资源量守恒 决策流程
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基于窗函数优化的布里渊光时域反射仪测温精度提升研究 认领
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作者 谷行 白清 +4 位作者 王清琳 闫伟 李靖升 王宇 靳宝全 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期25-31,共7页
基于短时傅里叶变换(short time Fourier transform,STFT)算法的布里渊光时域反射仪(Brillouin optical time domain reflectometer,BOTDR)可实现快速温度检测,但存在频率泄漏和栅栏效应,导致测温精度较差。针对上述问题,在搭建STFT-BO... 基于短时傅里叶变换(short time Fourier transform,STFT)算法的布里渊光时域反射仪(Brillouin optical time domain reflectometer,BOTDR)可实现快速温度检测,但存在频率泄漏和栅栏效应,导致测温精度较差。针对上述问题,在搭建STFT-BOTDR测温系统的基础上,通过窗函数和运算点数优化,抑制了STFT算法所引发的频率泄漏,实现了STFT-BOTDR测温精度提升。实验中设置时域窗口长度为1.6 m,窗口滑动步进为0.5 m,对比了不同窗函数与运算点数下的测量精度。结果表明,当采用汉宁窗且运算点数为1024时,可实现9.6 km光纤末端温度变化的准确检测与定位,误差为1.012℃;测量精度为±2.5 MHz。而未采用窗函数时测量精度为±12.5 MHz,无法实现温度变化准确测量。研究结果为STFT-BOTDR温度检测系统精度优化提供了借鉴。 展开更多
关键词 布里渊光时域反射仪 短时傅里叶变换 频率泄漏 窗函数 运算点数
文章速递赵庄井田煤层气成藏条件研究 认领
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作者 车影 《能源与环保》 2020年第10期92-99,共8页
煤层气成藏条件研究是有效划分成藏类型或含气系统,煤层气富集高渗有利区预测、评价及优选的关键基础工作。基于赵庄井田煤层气地质条件及相关测试资料,借鉴前人研究成果,从煤生烃、煤层气储集和煤层气封盖保存条件等方面对赵庄井田煤... 煤层气成藏条件研究是有效划分成藏类型或含气系统,煤层气富集高渗有利区预测、评价及优选的关键基础工作。基于赵庄井田煤层气地质条件及相关测试资料,借鉴前人研究成果,从煤生烃、煤层气储集和煤层气封盖保存条件等方面对赵庄井田煤层气成藏条件进行了研究。研究结果表明:煤中丰富的生烃物质在良好的生烃动力作用下,提高了生烃率和生烃量,为煤层气成藏提供了基础条件;煤变质程度高,促使煤中微小孔隙发育,煤层气储集能力增强和储集空间增大,有利于煤层气大量储存和富集;煤层埋深、围岩特性、构造及地下水径流等地质条件的有机匹配,为煤层气成藏提供了良好的封盖保存条件,是煤层气成藏的关键因素。 展开更多
关键词 沁水煤田 赵庄井田 煤层气生烃条件 煤层气储集条件 煤层气封盖保存条件
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文章速递沙曲矿2号煤层瓦斯赋存规律研究 认领
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作者 刘明杰 《能源与环保》 2020年第10期100-105,共6页
瓦斯是地质作用的产物,从地质角度研究煤层瓦斯赋存规律及其控制因素是矿井瓦斯防治最为基础的工作和行之有效的方法。基于煤田地质勘查、矿井地质及相关瓦斯测试参数等资料,采用瓦斯地质理论和数理分析方法,对沙曲矿2号煤层瓦斯赋存规... 瓦斯是地质作用的产物,从地质角度研究煤层瓦斯赋存规律及其控制因素是矿井瓦斯防治最为基础的工作和行之有效的方法。基于煤田地质勘查、矿井地质及相关瓦斯测试参数等资料,采用瓦斯地质理论和数理分析方法,对沙曲矿2号煤层瓦斯赋存规律进行了研究。研究结果表明:沙曲矿2号煤层瓦斯赋存规律主要受地质构造、地下水动力条件、煤层埋深、煤层围岩特征、煤变质作用等地质因素及其耦合作用控制。地质构造多具有封闭保存瓦斯性能,是控制煤层瓦斯赋存局部不均衡性的关键地质因素;地下水动力弱且具有承压性,对瓦斯保存起到良好的封堵效应;一定厚度的泥质岩是瓦斯保存的良好盖层,埋深与瓦斯含量关系显著,埋深越大,瓦斯含量越高,反之亦然;煤的变质程度相对较高,煤层生烃动力强,有利于煤层生烃和提高瓦斯含量。 展开更多
关键词 沙曲矿 2号煤层 瓦斯赋存规律 主控地质因素
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分布式光纤拉曼测温系统信噪比优化研究 认领
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作者 薛志平 王东 +3 位作者 王宇 张红娟 高妍 靳宝全 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期17-21,共5页
针对分布式光纤拉曼测温系统(ROTDR)信噪比较低的问题,在传统累加平均算法的基础上,提出利用小波包去噪以及埃尔米特插值算法对后向拉曼散射信号进行处理来提升系统信噪比。该方法首先在数据采集端对散射信号进行累加平均去噪,然后使用... 针对分布式光纤拉曼测温系统(ROTDR)信噪比较低的问题,在传统累加平均算法的基础上,提出利用小波包去噪以及埃尔米特插值算法对后向拉曼散射信号进行处理来提升系统信噪比。该方法首先在数据采集端对散射信号进行累加平均去噪,然后使用埃尔米特插值算法进行色散补偿,最后选取sym6小波基对散射信号进行小波包去噪处理。实验表明,该方法将系统信噪比由27.6159 dB提升至32.6988 dB,而且有效补偿了系统的色散效应。选取8 km光纤进行实验,光纤全程温度波动范围从0.65℃~1.15℃降低至0.36℃~0.75℃,不同温度的测量误差中位数小于0.5℃。综上,本文提出的信号处理方案可有效提升系统信噪比及降低系统测温误差。 展开更多
关键词 分布式光纤温度传感 信噪比 小波包去噪 埃尔米特插值
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煤制生物气产出规律及其同位素分馏效应 认领
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作者 简阔 傅雪海 +5 位作者 韩作颖 许小凯 周丹 茹忠亮 王观宏 郭晨 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2602-2609,共8页
为了探索生物成因煤层气机理,选取低阶煤作为煤制生物气的母质,采用携带产甲烷菌的煤层矿井水为菌源,在高纯氮气环境中向500 mL产气瓶(反应瓶)中加入40 g煤样、20 mL富集后的菌种液、380 mL培养基完成接种,之后将产气瓶置于37℃下的振... 为了探索生物成因煤层气机理,选取低阶煤作为煤制生物气的母质,采用携带产甲烷菌的煤层矿井水为菌源,在高纯氮气环境中向500 mL产气瓶(反应瓶)中加入40 g煤样、20 mL富集后的菌种液、380 mL培养基完成接种,之后将产气瓶置于37℃下的振动培养箱中开展为期90 d的厌氧产气模拟实验。研究结果显示,在厌氧封闭条件下,气体产出方式以乙酸发酵为主,产气效率较慢,产气过程受环境pH值的影响较大,进入产气稳定期后(>30 d),pH值与校正后的产气量随产气时间延续总体呈现同步变化规律,产酸菌与产甲烷菌的数量、丰度和活性直接影响了产气环境的pH值和产气量。产出气组分以CH4和CO2为主,存在极少量的氢气,气体组成偏干,CH4和CO2含量随稳定产气时间的延长呈现明显的同步变化规律。90 d的产气过程中,δ^13C1值均小于-55‰;δ^13C(CO2)值介于-20.8‰~-10.7‰,平均为-16.38‰;δD1值介于-361‰~-332‰,平均为-348‰,可以判定产出气中CH4和CO2均为有机生物成因气;煤制生物气中CH4和CO2碳同位素组成变化的主要原因是2次重要的继承性同位素分馏效应造成的,第1次分馏作用发生在生成乙酸过程中,由于有机母质本身脂族甲基碳同位素组成偏轻,而羧基碳同位素组成偏重,这种碳同位素组成特点在生成乙酸过程中得以继承;第2次分馏作用发生在乙酸发酵生成CH4和CO2过程中,乙酸中的甲基通过加氢形成CH4,而羧基通过去氢形成CO2,造成甲基本身的轻碳同位素被分馏到CH4中,而羧基的重碳同位素被分馏到CO2中。因此总体表现出产出生物气的轻碳同位素被分馏到CH4中,而重碳同位素被分馏到CO2中,δ^13C1越轻,δ^13C(CO2)越重,两者呈现负相关关系;90 d的产气时间里,微生物作用时间越长,甲烷碳同位素组成越轻,具有明显的富集轻碳同位素的趋势。 展开更多
关键词 生物成因气 继承性同位素分馏效应 产气规律 低阶煤 乙酸发酵
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褐煤高温水萃物生物产气及化学组成变化 认领
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作者 任恒星 何环 +8 位作者 柳方景 王美林 赵娜 郭鑫 陈林勇 赵晗 元雪芳 关嘉栋 岳利娇 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期132-137,共6页
微生物与煤的相互作用过程复杂,为了深入分析煤中有机物在生物产气过程中的作用及变化规律,选取义马褐煤和实验室保存的产甲烷菌群作为研究对象,研究褐煤水溶性有机物产气特征及其产气前后化学组成变化。利用去离子水在70℃下萃取褐煤... 微生物与煤的相互作用过程复杂,为了深入分析煤中有机物在生物产气过程中的作用及变化规律,选取义马褐煤和实验室保存的产甲烷菌群作为研究对象,研究褐煤水溶性有机物产气特征及其产气前后化学组成变化。利用去离子水在70℃下萃取褐煤得到水溶性有机物、水萃余煤,分别以其作为底物开展生物产气实验,并利用甲醇对产气后的残煤进行有机萃取,采用GC、HPLC-MS和GC-MS方法分析产气量变化及发酵液和煤甲醇萃取物的化学组成。结果表明,褐煤原煤、水溶性有机物和水萃余煤的产气量分别为0.46、0.45和0.15 mmol/g。产气初期水溶性有机物化学组成复杂,分子量主要集中在200~300 Da,生物产气后化合物种类减少,分子量降至150~200 Da,并且产气后发酵液中检测到一些分子中具有苯环结构的含氮和氧杂原子的化合物。水萃余煤生物产气后的甲醇萃取物中出现少量水溶性化合物如甲酰胺、乙酰胺、亚硫酸二甲酯等。70℃萃取得到的义马褐煤水溶性有机质能被产甲烷微生物利用产气,经过生物产气后煤中非水溶性有机物会转变成水溶性有机物。本研究探索了褐煤中水溶性有机物在生物产气过程中的潜在作用,为阐明煤生物产气的物质基础提供了实验依据。 展开更多
关键词 褐煤 萃取 水溶性有机物 生物产气 高温 河南义马
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煤岩压裂滤失效应实验研究 认领
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作者 张晓飞 刘建华 +1 位作者 刘征 王生维 《中国煤层气》 2020年第4期16-18,39,共4页
选取鄂东柳林和沁南端氏地区的煤岩芯,使用动态滤失实验仪器在不同的驱替压力下进行滤失实验,实验结果表明两个地区煤芯的滤失效应差异很大,沁南端氏地区煤岩芯的滤失能力要高于鄂东柳林地区。结合两个地区煤岩芯微裂隙发育情况,发现微... 选取鄂东柳林和沁南端氏地区的煤岩芯,使用动态滤失实验仪器在不同的驱替压力下进行滤失实验,实验结果表明两个地区煤芯的滤失效应差异很大,沁南端氏地区煤岩芯的滤失能力要高于鄂东柳林地区。结合两个地区煤岩芯微裂隙发育情况,发现微裂隙发育对压裂液在煤岩芯的滤失能力有重要影响,为煤层气井压裂降滤失提供理论依据。 展开更多
关键词 煤岩芯 滤失效应 微裂隙 降滤失
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矿井分布式地震超前探测系统研究与应用 认领
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作者 窦文武 卫金善 +2 位作者 焦阳 杨高峰 吉泽宇 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期228-234,共7页
为探测掘进巷道前方地质构造,研制一套矿井分布式地震超前探测系统。系统基于地震波反射理论,通过检波器分布式接收或震源分布式激发确定地质异常体的位置。为了进一步提高煤矿采掘过程中构造的预测预报精度,采用分布式观测系统和孔中... 为探测掘进巷道前方地质构造,研制一套矿井分布式地震超前探测系统。系统基于地震波反射理论,通过检波器分布式接收或震源分布式激发确定地质异常体的位置。为了进一步提高煤矿采掘过程中构造的预测预报精度,采用分布式观测系统和孔中胶囊检波器进行数据采集以提高设备的灵敏度,通过负视速度原理排除侧帮和后方地质异常体的干扰,利用绕射共偏移算法优化数据反演成果。经过大量试验验证和归纳总结,该系统采用人工锤击震源可有效探测出前方70m范围内的地质异常信息,采用人工炸药激发震源可有效探测出前方150~200 m范围内的地质异常信息。研究结果表明,矿井分布式地震超前探测系统通过从硬件到软件优化,可实现采掘过程中对地质构造的探测精度,并提高探测效率。 展开更多
关键词 分布式地震 超前探测系统 胶囊检波器 负视速度 绕射共偏移
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煤储层天然裂隙系统对水力压裂裂缝扩展形态的影响分析 认领
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作者 吕帅锋 王生维 +4 位作者 刘洪太 李瑞 董庆祥 肖宇航 申鹏磊 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2590-2601,共12页
煤储层压裂改造过程中,天然裂隙系统对压裂裂缝的开启和延展具有重要影响。通过对沁水盆地寺河、成庄和新元煤矿21口地面煤层气井的井下精细解剖,描述并统计了天然裂隙系统和压裂裂缝形态及类型,并阐明了二者之间的作用关系。结果表明,... 煤储层压裂改造过程中,天然裂隙系统对压裂裂缝的开启和延展具有重要影响。通过对沁水盆地寺河、成庄和新元煤矿21口地面煤层气井的井下精细解剖,描述并统计了天然裂隙系统和压裂裂缝形态及类型,并阐明了二者之间的作用关系。结果表明,煤储层中天然裂隙系统根据成因和规模分为层面裂隙、外生节理、气胀节理、内生裂隙、层理裂隙和微裂隙,且按照裂隙规模和导流能力将其分为4个级别。井下观测的压裂支撑裂缝主要与规模较大的一级天然层面裂隙和外生节理有关,伴生次级天然裂隙对压裂裂缝的扩展影响较小。压裂裂缝主要形态包括垂直裂缝、水平裂缝、“T”型和倒“T”型裂缝、“工”型裂缝等4种,其中,水平压裂裂缝受顶底板和煤层间层面裂隙、宏观煤岩类型间层面裂隙以及构造煤分层的控制。垂直压裂裂缝扩展方向具有选择性,受最大主应力和天然裂隙的共同作用,研究区的最大主应力方向与天然裂隙优势方位间的夹角小于临界夹角,因此垂直压裂裂缝主要沿着煤层外生节理扩展。“T”型和倒“T”型裂缝、“工”型裂缝等复合压裂裂缝形态还受到煤层结构和煤体结构等的共同制约。此外,考虑到天然裂隙对煤岩强度的影响,提出压裂裂缝启裂方向为地应力与煤岩结合力之和最小值的方向。 展开更多
关键词 煤储层 天然裂隙系统 压裂裂缝 扩展形态 启裂准则
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武乡南区块煤层气开发的深部地质边界研究 认领
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作者 管俊柯 李军军 《能源与环保》 2020年第9期85-91,共7页
为了开发利用新中标的武乡南区块煤层气资源,对深部煤层气资源的开采提供理论指导,基于地质分析与实验模拟相结合的思路与方法,结合模拟煤储层条件下的等温吸附与渗流实验,预测了深部煤储层含气性与渗透性随着埋深增大的变化特征,并发... 为了开发利用新中标的武乡南区块煤层气资源,对深部煤层气资源的开采提供理论指导,基于地质分析与实验模拟相结合的思路与方法,结合模拟煤储层条件下的等温吸附与渗流实验,预测了深部煤储层含气性与渗透性随着埋深增大的变化特征,并发现了深部不同于浅部的变化趋势,指导了后期煤层气开发的工程实践。研究结果表明:深部煤储层压力与温度共同制约含气量的大小,且深部煤储层含气量发生转折的临界深度为1 820 m,超过这一临界深度含气量逐渐降低;深部煤储层温度与地应力共同制约渗透率的大小,且深部煤储层渗透率发生转折的标志埋深是1 600 m;鉴于深部煤储层低渗的特点,有效地对深部煤储层含气量、渗透率及其可改造性进行分析与探讨,认为煤层气开发的深部地质边界为埋深1 800 m。 展开更多
关键词 煤层气开发 含气量 渗透率 深部地质边界 武乡南区块
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郑庄煤层气井体积压裂裂缝扩展特征研究 认领
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作者 李峰 赵晋斌 《能源与环保》 2020年第8期159-163,共5页
为了有效指导煤层气井体积压裂工程,合理评价体积压裂施工效果,将微地震破裂扫描技术应用于煤层气井体积压裂。通过微地震破裂能量扫描技术监测体积压裂裂缝的分布,结合压裂施工曲线,分析体积压裂裂缝扩展空间和时间特征。以沁水盆地郑... 为了有效指导煤层气井体积压裂工程,合理评价体积压裂施工效果,将微地震破裂扫描技术应用于煤层气井体积压裂。通过微地震破裂能量扫描技术监测体积压裂裂缝的分布,结合压裂施工曲线,分析体积压裂裂缝扩展空间和时间特征。以沁水盆地郑庄地区为例,该地区垂直井体积压裂过程显示,破裂不一定严格地随着压裂液推进而在时空上连续发展,可能时间是间歇的,空间上是跳跃的。能量密集区域的集合,连接成线、片、网才是压裂的整体影响面积,即水力压裂扩展的有效区域。与同层位普通压裂的垂直井对比显示,液量大小决定着缝网的有效破裂面积和沟通程度,但压裂液量的大小并没有明显影响裂缝的主长度。 展开更多
关键词 体积压裂 微地震破裂扫描 时间和空间特征
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新景矿3号煤层渗透率对有效应力敏感性实验分析 认领
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作者 谢玉华 赵坤 +2 位作者 刘见宝 张建锋 杨昌永 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2020年第4期36-41,共6页
利用KDZS-Ⅱ型煤体瓦斯瞬时解吸及渗流特性测试仪在0.31、0.61 MPa气体压力条件下,开展了新景矿3号煤层渗透率对有效应力敏感性实验分析。结果表明:新景矿3号煤层渗透率对有效应力具有极强的敏感性,煤层渗透率随有效应力增加而降低,二... 利用KDZS-Ⅱ型煤体瓦斯瞬时解吸及渗流特性测试仪在0.31、0.61 MPa气体压力条件下,开展了新景矿3号煤层渗透率对有效应力敏感性实验分析。结果表明:新景矿3号煤层渗透率对有效应力具有极强的敏感性,煤层渗透率随有效应力增加而降低,二者之间具有良好的负指数幂函数关系;相同气体压力和有效应力下各煤样试件的渗透率变化不同且分异现象显著;煤样试件的渗透率大小与孔隙度、裂隙方向密切相关,煤样试件裂隙方向平行于轴线方向、孔隙度大时,煤样试件的渗透率相对较大;煤样试件的裂隙方向垂直于轴线方向、孔隙度较小时,煤样试件的渗透率相对较小。 展开更多
关键词 煤层渗透率 有效应力 应力敏感性 气体压力 MT 223-1990
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