方志明 作品数:76 被引量:353 H指数:11 供职机构: 中国科学院武汉岩土力学研究所 更多>> 发文基金: 中国科学院“百人计划” 国家自然科学基金 中国科学院重大科研装备研制项目 更多>> 相关领域: 建筑科学 矿业工程 环境科学与工程 天文地球 更多>>
基于体积应变的煤体渗透率模型及影响参数分析 2024年 为研究瓦斯压力变化过程中渗透率演化规律,基于煤体代表性单元体(REV)细观尺度参数与体积应变关联特征推导了4种不同形式渗透率模型。利用实验数据对模型进行了可靠性验证,分析了有效应力引起的应变和吸附应变的变化规律,并与经典渗透率模型(P-M模型、S-D模型、CONNELL模型)进行对比验证。讨论了模型参数的敏感性,明确了REV细观尺度参数与裂隙率、渗透率的相关关系,并分析了吸附应变系数影响机理,进而对国内主要矿井渗透率极值压力进行了研究。结果表明:基于REV体积应变与REV裂隙体积应变的4种渗透率模型,其REV体积应变与REV裂隙体积应变线性相关,相关系数为初始裂隙率;体积模量与吸附应变系数分别控制有效应力和吸附应变对渗透率的影响;恒定围压、恒定孔压、恒定差压3种实验条件下,相比经典渗透率模型,4种渗透率模型对实验数据都有较好的匹配效果,但双参数拟合(体积模量与吸附应变系数)相比单参数拟合(吸附应变系数),参数的拟合误差较大,由参数敏感性分析可知,当参数变化时(<10%)渗透率预测结果相比真实值也有较大偏差;以沁水盆地为例,计算的煤体REV细观尺度参数a_(0)、b_(0)范围分别为1.73~46.31μm和0.06~0.49μm;恒定围压与恒定差压条件下,吸附应变系数与差压大小、气体类型及初始裂隙率有关;国内主要矿井CO_(2)极值压力在0.94~5.33 MPa,CH4极值压力在1.06~6.94 MPa。 王伟 余金昊 方志明 李小春 李琦 陈向军 王亮关键词:渗透率 表征单元体 混合气体驱替煤层气技术的机理及试验研究 我国是煤炭工业大国,煤层气资源极为丰富,但目前我国煤层气抽采率还处于较低的水平。煤层气抽采率低的直接后果是煤矿瓦斯灾害频繁、采煤效率低下、资源浪费、环境污染等。提高煤层气采收率具有煤矿瓦斯灾害防治、煤层气规模化利用和温室... 方志明关键词:煤层气抽采 混合气体 储层特征 多相渗流 流固耦合 文献传递 一种岩芯夹持压力容器 本发明公开了一种岩芯夹持压力容器,它包括底座、顶盖、上垫块、分水板,顶盖和底座通过螺栓连接;上垫块上的第三流体进/出口通过不锈钢管与底座上的第一流体进/出口连接;上垫块和底座分别通过第一分水板和第二分水板与试验样品连接,... 方志明 李小春 付旭一种岩心尺度核磁共振试验的多功能岩心夹持器 本实用新型公开了一种岩心尺度核磁共振试验的多功能岩心夹持器,夹持器端盖与固定堵用螺栓连接,循环液压油出口为固定堵内部的开孔,固定堵与筒身连接,筒身与油缸连接,油缸下游注油孔、油缸上游注油孔和循环液压油进口为油缸开孔,油缸... 袁维 李小春 方志明文献传递 煤岩吸附量–变形–渗透系数同时测量方法研究 被引量:25 2009年 近年来,随着人们对CO2煤层封存、煤层气注气开采等技术关注程度的不断提高,大量学者开始煤岩吸附量、变形以及渗透系数测量方面的研究,并开发大量测试装置和技术。但是,要在一个试样上同时测量吸附量、变形和渗透系数比较困难,目前还没有相关试验方法和试验装置的报道。提出煤岩吸附量–变形–渗透系数同时测量方法并开发试验装置。采用圆柱形块煤作为试验样品,利用变形传感器测定吸附引起的变形,利用双计量泵测定吸附量和渗透系数。介绍该方法的原理、试验装置及试验流程,并利用该方法和装置进行煤岩对CO2气体的吸附量、变形和渗透系数同时测量试验。试验结果表明,该方法和装置能够同时测量煤岩吸附量、变形和渗透系数,试验效果良好。 方志明 李小春 白冰关键词:岩石力学 煤岩 测量方法 一种多功能岩土工程测斜管 本实用新型公开了一种多功能岩土工程测斜管,涉及一种用于岩土工程稳定性监测技术中的测斜管。本实用新型的结构是在测斜管(1)的管壁上设置有进水孔(2),进水孔(2)内安置有滤网(3),滤网(3)通过垫片(4)及胶粘剂(5)固... 李小春 方志明 石露 崔银祥文献传递 有效应力对煤吸附特性影响的试验研究 被引量:17 2013年 为了研究煤岩吸附特性受有效应力影响的机制,结合压汞试验所测定的孔隙率和孔径分布情况,利用自制的原煤等温吸附装置,分别在不同有效应力条件下对山西潞安煤样进行了CH4等温吸附试验。结果表明:①恒温条件下,随着有效应力的增加,煤对CH4吸附量呈下降趋势,气体压力越高时这种变化趋势越明显;②Langmuir方程吸附常数a与有效应力呈负相关关系、吸附常数b则呈正相关关系,分析认为这与原煤内部部分微孔隙封闭和化学势差变化有关;③根据试验数据拟合得出考虑有效应力影响的Langmuir方程形式,所得结果对于煤层气资源评价和开采具有较大的参考价值。 李小春 付旭 方志明 胡海翔关键词:有效应力 原煤 LANGMUIR方程 化学势 一种新型浅层井CO_2监测系统的研发 被引量:5 2015年 碳捕集、利用与封存(CCUS)能够有效降低传统能源产业CO2排放量,缓解气候变化。地层中CO2泄漏,作为潜在风险之一,可能改变浅层地下水水质,影响地表动植物生长,甚至危及周围人群安全。为监测CO2是否泄漏至地表并评估泄漏对浅层地下水的影响,进行浅层地下水连续取样十分必要,为此开发了一种新型浅层井CO2监测系统。详细介绍了该系统的构成、工作原理、技术难点应对措施和操作步骤。该系统基于U形管原理:渗入井筒的地下水通过单向阀进入U形管内,而后采用氮气对U形管的一端加压,U形管的另一端得到样品。该系统能连续对地下不同层位(层位数根据实际需求确定)进行取样,为封存现场环境风险预警系统提供组成数据。 刘学浩 李琦 方志明 刘桂臻 宋然然 汪海滨 李小春关键词:取样器 U形管 环境风险 一种基于多相流体分离的超临界二氧化碳循环驱油实验系统 本发明公开了一种基于多相流体分离的超临界二氧化碳循环驱油实验系统,流体控制和循环注入子系统中的不锈钢管与岩芯夹持子系内的垫块连接,岩芯夹持子系统内的垫块通过不锈钢管与多相流体分离子系统内的多相流体分离装置连接,多相流体分... 方志明 申筛成中国天然气田CO_2储存容量初步评估 被引量:46 2006年 地下储存可有效地减少人类生产活动排放到大气中的CO2量,从而缓解日趋严重的全球气候变暖问题。天然气地下储存工程为CO2的气田储存积累了大量的经验,而且天然气田具有良好的封闭条件和巨大的储存空间,往往已建有管道、钻井等基础设施,可以大大降低CO2储存成本。根据中国各含油气盆地天然气勘探资料和天然气资源评估结果,中国主要的含油气盆地气田可以储存约304.83×108 t CO2,相当于2002年全国CO2排放总量的9.2倍;其中已探明天然气资源所对应的CO2储存容量为41.03×108 t CO2,相当于2002年全国CO2排放总量的1.2倍。 刘延锋 李小春 方志明 白冰关键词:二氧化碳 天然气 沉积盆地