煤层注水微观效应研究现状及发展方向

在煤储层实施水力化技术领域中,煤层注水增湿微观效应和储层改造宏观效应是促采煤层气及防治瓦斯灾害的理论基础,煤层注水微观效应还停留在理论研究和实验阶段,没有转化为实用的现场技术.通过文献调研,指出水锁抑制瓦斯解吸和液置气促进瓦斯解吸是构成煤层注水微观效应的两大元素.从理论分析、实验研究和工程应用3个方面回顾了煤层注水微观效应的发展历程,分析了水锁抑制瓦斯解吸微观效应和液置气促进瓦斯解吸微观效应之间的内在关联及共存形式.研究表明:水锁效应的理论体系和技术应用已初具规模,而液置气效应研究仍处于研究初期.目前存在三大关键技术难题:1)如何呈现竞争吸附的演变过程,进一步完善液置气理论体系;2)如何设置实验条件,构建科学的液置气实验系统;3)如何突破成果转化瓶颈,完成技术与装备开发.结合当前煤层气资源开采及瓦斯灾害治理现状,指出液置气促进瓦斯解吸微观效应的三大研究方向及应用前景,包括液体置换煤层气研究及应用、深部松软低渗煤层增抽消突应用和废弃矿井瓦斯资源注液促采应用.