煤层气排采时储层气水状态及其对渗透率的控制作用

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41872170
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    66.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0208.煤地质学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

During the process of CBM drainage, the state of gas and water in coal reservoirs is in dynamic change with the production of gas and water, resulting in dynamic changes of coal reservoir permeability, which ultimately affects the productivity of CBM well. The dynamic change of coal reservoir permeability, drainage system and productivity of CBM well is closely related to the change of gas and water state. This project will focus on the core scientific problem of the influence of the dynamic change of gas and water state on the permeability during the drainage of CBM, and select the 3# coal seam of Jincheng mining area in Qinshui Basin as the research object. Displacement experiments and low field NMR will be used as the main means. The coal samples with different gas and water saturation and different sequence of saturation will be tested, which can reveal the characteristics difference of gas and water state and permeability with different confining pressures under static conditions. In order to establish an accurate calculation model of permeability based on nuclear magnetic information, the appropriate parameters can be selected according to the experimental results. Combined with permeability test, scanning electron microscope and CT scanning experiments, the change characteristics of pore and fissure of coal before and after displacement can be analyzed, and the dynamic change rule of gas and water state and permeability can be clarified during the process of CBM production. Finally, the linkage change relationship between confining pressure/displacement pressure, gas and water state and permeability can be established, which will provide a theoretical basis and scientific basis for optimizing the drainage system of CBM well and increasing production.
煤层气排采过程中,随气水产出,煤储层内部气、水赋存状态处于动态变化,致使煤储层渗透率动态变化,最终影响煤层气井产能,因此“排采时气水状态变化—煤储层渗透率动态变化—排采制度及气井产能”三者之间息息相关。本项目拟围绕“煤层气排采时储层气、水状态动态变化对渗透率的影响”这一核心科学问题,以沁水盆地晋城矿区3#煤层为研究对象,以驱替实验和低场核磁共振技术为主要手段,对不同气水饱和状态和不同饱和顺序的煤样进行测试分析,揭示静态条件下,煤储层中气、水状态和渗透率在不同围压下的特征差异;依据实验结果,选取合适参数,建立基于核磁信息的渗透率精确计算模型;进而结合煤岩渗透率测试、扫描电镜和CT扫描等实验,分析驱替前后煤体孔裂隙的变化特征,阐明煤层气排采时气、水状态动态变化对渗透率的控制作用,构建围压/驱替压力—气、水状态—渗透率联动变化关系,为煤层气井排采制度优化和增产提产提供理论基础和科学依据。

结项摘要

煤层气排采过程中,随着储层流体的产出,储层内部气、水的赋存状态随之发生动态变化,进而影响到作用于煤基质的有效应力,以及煤基质的吸附膨胀/解吸收缩过程,最终表现为储层渗透率的变化,深刻制约着煤层气井的产能。鉴于此,本项目拟围绕“煤层气排采时,储层气、水状态动态变化对渗透率的影响”这一核心科学问题,以沁水盆地南部寺河矿3#煤为研究对象,在掌握研究区基础地质条件的基础上,以低场核磁共振技术、驱替实验以及覆压孔渗测试为主要手段,对不同气水饱和度的煤样进行了测试分析,揭示了静态条件下,随着围压的改变,煤储层流体分布的变化特征,研究了储层孔-裂隙结构及其非均质性对储层水分布的影响作用,分析了应力与孔-裂隙压缩对水分布的扰动机制,阐明了含水饱和度与应力对渗透率的耦合控制作用;通过设置不同的围压与驱替压力,研究了不同流体赋存特征下煤储层的渗透率变化规律,分析了动态条件下,有效应力与含水饱和度对煤储层孔隙度-渗透率特征的耦合影响;依据实验结果,选取合适的参数,构建了基于核磁信息的渗透率精确计算模型;阐明了煤层气井排采制度对渗透率与产能的控制作用,初步提出了促进煤层气井产能高效释放的方法建议。

项目成果

期刊论文数量(29)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(9)
Modeling and evolution characteristics of coal reservoir energy during gas and water
煤储层能量在气水过程中的模拟与演化特征
  • DOI:
    10.1016/j.jngse.2021.104329
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    JOURNAL OF NATURAL GAS SCIENCE AND ENGINEERING
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Liu Xiaolei;Jia Tianrang;Wei Jianping;Wei Guoying;Yan Jiangwei;Wu Caifang
  • 通讯作者:
    Wu Caifang
Isothermal characteristics of methane adsorption and changes in the pore structure before and after methane adsorption with high-rank coal
高阶煤甲烷吸附等温特性及甲烷吸附前后孔隙结构变化
  • DOI:
    10.1177/0144598720925979
  • 发表时间:
    2020-05
  • 期刊:
    Energy Exploration & Exploitation
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Teng Li;Caifang Wu;Ziwei Wang
  • 通讯作者:
    Ziwei Wang
Evolution Characteristic and Implication of Coalbed Methane Desorption Stages Division for Tectonically Deformed Coals
构造变形煤煤层气解吸阶段划分演化特征及意义
  • DOI:
    10.1007/s11242-022-01744-0
  • 发表时间:
    2022-01
  • 期刊:
    TRANSPORT IN POROUS MEDIA
  • 影响因子:
    2.7
  • 作者:
    Zhou Dan;Wu Caifang;Song Yu;Xian Baoan;Gao Bin;Zhang Zhen;Liu Gaofeng
  • 通讯作者:
    Liu Gaofeng
Structural characterization of high fidelity for bituminous and semi-anthracite: Insights from spectral analysis and modeling
烟煤和半无烟煤的高保真度结构表征:光谱分析和建模的见解
  • DOI:
    10.1016/j.fuel.2022.123183
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Fuel
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Bin Gao;Caifang Wu;Xiuming Jiang
  • 通讯作者:
    Xiuming Jiang
Evaluation of the Geochemical Characteristics and Exploitation Potential of Produced Water from Coalbed Methane Wells in Eastern Yunnan, China
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  • DOI:
    10.1166/jnn.2021.18731
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    JOURNAL OF NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Du Mingyang;Wu Caifang;Zhang Shasha;Liu Xiaolei
  • 通讯作者:
    Liu Xiaolei

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    --
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  • 期刊:
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  • 影响因子:
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  • 作者:
    房孝杰;吴财芳;刘小磊;张莎莎;刘宁宁
  • 通讯作者:
    刘宁宁
Reaction degree and selecting sensitive geological factors for coal and gas outburst forecast
煤与瓦斯突出预报反应程度及敏感地质因素选择
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    Information Technology Journal
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴财芳;李腾
  • 通讯作者:
    李腾
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  • DOI:
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  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    煤炭科学技术
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  • 作者:
    吴财芳;张晓阳
  • 通讯作者:
    张晓阳
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  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    煤矿安全
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘小磊;吴财芳
  • 通讯作者:
    吴财芳
Coal Reservoir Permeability in the Gemudi Syncline in Western Guizhou, China
黔西格木地向斜煤储层渗透率
  • DOI:
    10.1080/15567036.2012.740551
  • 发表时间:
    2013-06
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴财芳;周龙刚;雷波
  • 通讯作者:
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AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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