Étude expérimentale de la sensibilité au stress de la perméabilité de la roche houillère en tenant compte de la vitesse de dépression de la pression des pores

ZHU SUYANG ,  

ZENG XINYU ,  

ZHANG SHENG ,  

LIU WEI ,  

摘要

Le gaz de houille en profondeur est devenu une direction importante pour l'augmentation des réserves et de la production de gaz naturel dans notre pays. La pratique a montré qu'il existe une certaine relation entre la vitesse d'extraction du gaz de houille en profondeur dans la région de Daning-Jixian et la réserve économique exploitable contrôlée par les puits de gaz. Cependant, la relation de sensibilité au stress des roches houillères existante ne reflète pas efficacement ce phénomène, en particulier elle ne montre pas la réponse différenciée de la perméabilité au chemin du stress (vitesse de dépression). L'étude porte sur l'effet du chemin du stress sur la sensibilité au stress de la perméabilité, en particulier la relation entre la vitesse de dépression de la pression des pores et la perméabilité pendant le processus de dépression, en simulant le changement de la pression des pores pour analyser les lois de variation de la perméabilité des réservoirs houillers sous différentes conditions de contrainte. L'expérience utilise la méthode d'impulsion sur des carottes de réservoir non conventionnel pour tester la perméabilité, ajustant la pression moyenne des chambres standard amont et aval pour simuler différentes vitesses de dépression de la pression des pores (chemin du stress) ; quatre échantillons de la couche 8 du charbon de la mine Baode ont été testés, étudiant l'évolution de la perméabilité de la roche houillère sous différents chemins de dépression et son irréversibilité. Les résultats montrent qu'avec la baisse de la pression des pores, la perméabilité du tissu de la roche houillère décroît de façon exponentielle approximative, avec une tendance à une diminution plus rapide au début, puis plus lente. L'analyse normalisée indique que la récupération de la perméabilité pendant le déchargement est lente, ne retrouve pas la valeur initiale, et que l'amplitude de la courbe de déchargement est inférieure à celle de la courbe de chargement, montrant un effet d'hystérésis manifeste. L'ajustement des vitesses de dépression et des taux de variation de la perméabilité pour différents échantillons a révélé qu'une augmentation de la vitesse de dépression de 1 MPa/jour augmente en moyenne la sensibilité au stress de la perméabilité de 0,28%, la perméabilité de la roche houillère montrant une réponse différenciée selon la vitesse de chargement. Les règles statistiques sur le terrain confirment également la sensibilité de la perméabilité de la roche houillère à la vitesse de dépression de la pression des pores.

关键词

gaz de houille en profondeur;perméabilité de la matrice;sensibilité au stress;vitesse de dépression;déformation plastique

阅读全文