煤炭科学技术

作者：高喜才, 刘政辉, 伍永平, 童小兵, 马凯祥,

关键词：富油煤, 热解, 显微CT扫描技术, 孔隙结构, 离散裂隙网络, 渗流模拟,

富油煤在中低温热解条件下优先提取油气是富油煤资源绿色低碳开发的重要发展方向，富油煤储层孔裂隙结构与渗透特性是影响原位加热效能及油气产出率的关键影响因素。采用显微CT扫描、图像处理技术建立了三维等效孔隙网络模型，实现了不同温度下富油煤试样多尺度孔隙结构精细表征，利用COMSOL流固耦合数值模拟方法，运用Beacher模型和Monte-Carlo随机模拟理论，构建了离散裂隙网络渗流模型，揭示了高温作用下富油煤孔隙结构与渗透特性演化规律。结果表明：随温度的升高，富油煤试样孔隙结构、连通性与孔隙率等均呈现阶段性变化特征。在25～300 ℃，由于水分蒸发与吸附气体解吸，富油煤试样小孔向中孔、大孔转变，表现为小孔数量及体积减小，中孔、大孔与超大孔数量先增加后减少，小孔、中孔与大孔孔隙体积减小，超大孔孔隙体积增加，喉道数量与配位数稍有增加；在400～600 ℃，有机质热解和“扩孔效应”导致富油煤试样小孔数量及体积增加，中孔与大孔数量及体积先增加后减小，中孔、大孔与超大孔占比减小，喉道数量与配位数增幅显著。高温作用下富油煤试样孔裂隙结构的多尺度演化，渗透率呈现先缓慢增加后快速上升的阶段性变化趋势；同时，试样渗透率受入口压力影响显著，随压力的升高渗透率先减少后增大，相同入口压力条件下，试样渗透率增幅随温度升高显著增强。

来源：2026年第2期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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