井下注气强化煤层气抽采效果的工程试验与数值模拟

为提高特低渗透煤层的煤层气抽采效果，在重庆天府矿业公司850m深井，采用注入组分为78%的N2的方法，进行了强化注抽煤层气的工业性试验。分别试验了单孔与多孔干扰情况下自然涌出、负压抽采、注气涌出、边注边抽和间歇注气试验。结果表明：在常规抽采达到极限后进行注气，甲烷抽采时间－浓度曲线呈现先上升后下降的单峰波形状态，间歇注抽的甲烷浓度高于边注边抽的甲烷浓度，但衰减较快，注气距离短，长时边注边抽的注抽效果好于间歇注抽效果。注气孔网间距4m，渗透率1.112×10-4mD的煤层，连续注抽5d后，抽采率由卸压后负压极限抽采的52.4%提高到58.6％。建立了空气注采甲烷的渗流理论方程，计算了合理的注气孔网间距、注气时间、压力等技术参数，讨论了注气技术方法的适用条件和辅助技术，为推广这一技术提供了工程与理论参考。同时，提出了抽采后注气的变定解条件渗流方程解算的科学问题。