中高煤阶煤岩弹性模量及其影响因素试验研究-煤炭科学技术.PDFVIP

　 第４４卷第１期 煤 炭 科 学 技 术 Ｖｏｌ．４４　 Ｎｏ．１　 　 ２０１６年 １月 Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 　 Ｊａｎ． ２０１６　 中高煤阶煤岩弹性模量及其影响因素试验研究 １ ２ １ １ １ 李俊乾 ，刘大锰 ，卢双舫 ，薛海涛 ，李文浩 （１ 中国石油大学（华东） 非常规油气与新能源研究院，山东 青岛　 ２６６５８０；２ 中国地质大学（北京） 能源学院，北京　 １０００８３） 摘　 要：煤层气勘探开发中煤岩弹性模量是重要的力学参数之一，针对取自沁南和鄂尔多斯盆地东南 － 部的２５ 个中高阶煤岩心，开展了变围压条件下煤岩应力 应变关系测试。 根据应变曲线直线段计算 出不同围压下的煤岩弹性模量，并对影响弹性模量因素进行了分析。 结果表明：煤岩弹性模量具有较 － － 强的非均质性，受孔 裂隙、煤岩煤质、围压以及流体介质等因素的综合影响。 煤岩孔 裂隙等固有缺 陷越发育，弹性模量越低；煤岩镜质组、微镜煤和固定碳含量的增加使弹性模量降低，煤岩惰质组、微 － 惰煤和灰分的增加则相反；煤岩孔 裂隙受围压作用而压密闭合，致使弹性模量增加；水介质的吸附 作用和体积力反作用，削弱了煤岩抵抗变形的能力，导致弹性模量降低。 综合考虑以上因素，可准确 预测地层条件下的煤岩弹性模量分布。 － 关键词：煤岩；应力 应变；弹性模量；影响因素；预测模型 － － － 中图分类号：ＴＤ３１３　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 文章编号：０２５３ ２３３６（２０１６）０１ ０１０２ ０７ － Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｅｌａｓｔｉｃ ｍｏｄｕｌｕｓ ｏｆ ｍｅｄｉｕｍ ｈｉｇｈ ｒａｎｋ ｃｏａｌｓ ａｎｄ ｉｔｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ １ ２ １ １ １ Ｌｉ Ｊｕｎｑｉａｎ ，Ｌｉｕ Ｄａｍｅｎｇ ，Ｌｕ Ｓｈｕａｎｇｆａｎｇ ，Ｘｕｅ Ｈａｉｔａｏ ，Ｌｉ Ｗｅｎｈａｏ （１Ｕｎｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ Ｏｉｌ ＆ Ｇａｓ ａｎｄ Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｅｒｔｒｏｌｅｕｍ，Ｑｉｎｇｄａｏ　 ２６６５８０，Ｃｈｉｎａ； ２Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ　 １０００８３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｌａｓｔｉｃ ｍｏｄｕｌｕｓ ｏｆ ｃｏａ