| 煤储层分形孔隙结构中流体运移格子Boltzmann模拟 |
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| 引用本文： | 金毅,宋慧波,胡斌,祝一搏,郑军领.煤储层分形孔隙结构中流体运移格子Boltzmann模拟[J].中国科学:地球科学,2013(12):1984-1995. |
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| 作者姓名： | 金毅 宋慧波 胡斌 祝一搏 郑军领 |
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| 作者单位： | [1]河南理工大学资源与环境学院,焦作454003 [2]河南省生物遗迹及成矿过程重点实验室,焦作454003 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金青年基金项目（批准号：41102093）、国家自然科学基金项目（批准号：41072153）、山西省煤层气联合研究基金项目（编号：2012012002）和河南理工大学博士基金（编号：648706）资助 |
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| 摘 要： | 耦合理论模型与数值模拟方法，详细分析了煤储层孔隙结构分形特征对煤层气运移的控制作用．首先，采用Menger海绵体构造思想模拟了三维煤岩介质的非线性孔隙结构；随后，借助多孔介质渗透率的串联，并联模式预测模型，推导出分形多孔介质渗透率同孔径分布特征之间的关系，并采用格子波尔兹曼方法验证了其有效性．基于耦合方法，系统分析了分形多孔介质孔隙度仍孔隙结构分形维数仇，孔径范围rmm，rmax]等参数对其渗透率椭影响，结果表明：①最大孔径rmax形成的通道主宰k,呈近2次方关系；②最大孔径同最小孔径比越大，渗透率越高；③D。与x2_间呈负幂乘关系，并表现出分段特征，拐点为Db=2．5附近．综合以上分析结果，推演出分形多孔介质渗透率预测模型为盯=Cyr n/max其中C为常量，F／为接近2的常量，．厂是同孔隙结构信息相关的表达式．最后，本文还讨论了Db=2时，本文预测模型与Kozeny和Carman模型r=-Cr2的等效性．
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| 关 键 词： | 分形孔隙结构 多孔介质 格子波尔兹曼模型 煤储层 煤层气 |
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