煤层气储层是由割理及煤体所构成的双孔介质地层。煤体中存在着大量的微孔介质(孔隙直径为015～1nm) ,煤体之间存在着大理的割理。煤体是气体的储集空间,而割理则是气体的主要通道,割理中的气体运动满足渗流力学方程。煤层中的气体通常以三种方式存在于煤体和割理中(相当于双孔介质中的裂缝) ,即煤体中的吸附气、割理中的游离气、溶解在煤层盐水中的气体。其中90 %的煤层气以吸附方式存在于煤层中。由于煤体的孔隙直径很小,气体主要通过扩散作用来实现从煤体到割理的运移。一般来说,吸附气在煤体中的扩散满足Fick 扩散定律。综上所述,煤层气由煤层流入井筒的过程为:随着煤层中水的不断采出,地层压力下降,被吸附在煤体中的煤层气被解吸出来,并扩散至割理,割理中的气体渗流到达井筒。割理对煤体来说它是一个汇,对气井来说它是流体流动的通道。所以煤层气中气体运动包括扩散和渗流两个过程。
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