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煤层气开采模式探讨

  
评论: 更新日期:2012年12月21日

  (1)资源量。一定的资源量是进行煤层气开采的基础。而一定的含气量、煤层厚度、资源丰度是一定资源量的保证。
  (2)渗透性。煤储层的渗流能力是煤层中气体导流能力的反映,它关系到甲烷气体在煤中的赋存状态和开采抽放的难易程度。煤层气存在于煤的双孔隙系统中,煤的双孔隙系统为基质孔隙和裂缝孔隙。基质孔隙由孔隙大小来反映,是煤层气运移的通道;裂缝孔隙又称为割理,其不仅是储气空间,同时它又可使基质孔隙连通,增强储层的渗透性。煤层渗透率与煤的变质程度、煤岩组分和煤的灰分有密切关系。中等变质的肥煤和焦煤,其渗透率最高低变质的褐煤、长焰煤和气煤孔隙度大,渗透率次之;中、高变质的瘦煤至无烟煤渗透率最低。煤中惰质组含量越高、灰分越低,其渗透率越高。
  (3)解吸能力。解吸能力的大小将直接影响煤层气的开采难易程度及采收率。饱和度越大,煤层气的运移潜势就越大,煤层气的排采潜势就越高。根据实验研究表明,煤层气的吸附一解吸过程可近似看成可逆过程,因此,吸附时间越长,对煤层气的解吸越不利。煤层气是靠降压解吸的,临/储压力比越高,越不利于煤层气的解吸。
  (4)煤体结构。煤的坚固性系数和煤的破坏类型是煤体结构的综合反映。
  (5)地质条件。水动力活动频繁的地区,利于煤层气的运移和扩散,不利于煤层气的保存,也不利于煤层气的排水降压;构造复杂区域,将不利于煤层气进行地面钻采。
  综上所述,得出煤层气开采模式的事故树模型,如图1。
  3 煤层气开采模式评判体系
  煤层气开采模式评判方法就是在对其影响因素的隶属度规划基础上,通过专家确定的各影响因素的权重,利用模糊变换原理结合矩阵运算,从而确定各个影响因素的分值,从而划分出不同等级,最后确定出煤层气开采模式。具体方法如下:
  采取何种煤层气开采模式的影响因素集可归纳为:
  U={资源量,渗透性,解吸能力,煤体结构,地质条件}={u1,u2,u3,u4,u5}
  为了将评价结果定量化.将最后结果分为5个等级,即评价集为:
  V={好,较好,一般,较差,差}={v1,v2,v3,v4,v5}
  决定开采模式的因素集中的任一指标,属于好与坏的程度构成一个模糊集合,其隶属函数取值于[0,1]区间。根据隶属度的大小,划分为5个等级:
  设第i个因素的单因素评价为Ri=(ril,…,rim),它是U的模糊子集。对于一个区域来说,其开采模式的各指标在不同地区有所不同,设在不同地区共测n次,根据统计原则,确定某一指标在uik(u)中各等级中隶属度的次数m,从而确定rik=m/n。以此建立了开采模式的单因素综合评判矩阵,即:
   权重确定:在综合决策中,指标因素的权重处于非常重要的地位,它反映了各个指标因素在综合决策过程中所起的作用,直接影响到综合决策的结果。本文根据专家评分方法结合统计原则,建立了各因素之间的权重分配。将权系数矩阵记为:M=(m1,m2,m3,mm4);它们之和为1。
  然后应用模糊矩阵的复合运算,得到开采模式的模糊综合评判矩阵为:
  对B进行归一化处理,
  评语是属模糊性的,为了比较方便,对评语进行量化处理。本文采用百分制进行量化,定量评价等级如表1。
  B与量化值之问矩阵的积得出的数值与等级标准表比较得出多级综合评判结果。建立的煤层气开采模式的评价体系如表2。
  4 煤层气开采模式
  煤层气开采评判体系建立后,根据某一地区的实际情况计算出各评判指标的分值,从而建立了煤层气开采模式,如图2所示。
 

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