[发明专利]一种模拟煤层注水渗流过程的方法

权利要求书

1.一种模拟煤层注水渗流过程的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、对试验带压注水后的煤样进行CT扫描，获得原始图像灰度图；

步骤2、运用MATLAB对原始图像灰度图进行中值滤波降噪处理，得到txt格式文件；

步骤3、将所得到的txt格式文件导入COMSOL软件中，运用插值函数将煤体模型重构；

步骤4、赋予模型相关变量参数；

步骤5、设置模型初始边界条件；

步骤6、划分网络，并对注水煤样渗流过程进行数值模拟，通过模拟过程得到水在煤体中运动过程、湿润范围的准确描述。

2.根据权利要求1所述的模拟煤层注水渗流过程的方法，其特征在于：所述步骤1中，采用工业X射线CT检测系统，通过锥束扫描和DR实时成像多种检测方式，对煤样进行扫描成像，无损地扫描出煤体内部的孔裂隙结构，获得原始图像灰度图。

3.根据权利要求1所述的模拟煤层注水渗流过程的方法，其特征在于：所述步骤2中，采用MATLAB中的I＝imread函数对CT扫描的原始图像灰度图中的孔隙结构信息进行识别，读取煤的一层图片，并将图片中噪声点使用中值滤波函数进行降噪处理，并运用MATLAB中的fid＝fopen函数将图像上每一个点的信息进行提取，导出为txt格式文件。

4.根据权利要求1所述的模拟煤层注水渗流过程的方法，其特征在于：所述步骤3中，对所获得的txt格式文件对应图片的大小进行建模，图片大小为2.88cm×3.01cm，在txt格式文件中输入％grid下输入两组数，一组为1-301、另一组为1-288，在已经所获得数据前输入％data，在COMSOL全局定义中选择插值函数进行导入。

5.根据权利要求1所述的模拟煤层注水渗流过程的方法，其特征在于：所述步骤4中，在COMSOL软件中全局定义参数下键入密度为1000kg/m³，动力粘度为0.001Pa，材料属性选择CoAI。

6.根据权利要求1所述的模拟煤层注水渗流过程的方法，其特征在于：所述步骤5中，物理场选择系数形式边界偏微分方程，因变量物理量选择Head(m)、源项物理量选择压力头随时间变化；对得到的几何模型进行边界设置，煤体的上边界设置为20mm的水头，下边界设置为0mm的水头，产生20mm的水头差，驱动流体流动，左右边界不可渗透。

7.根据权利要求1所述的模拟煤层注水渗流过程的方法，其特征在于：所述步骤6中，根据所选材料的规格，对裂隙的单元尺寸进行细化，设置裂隙位置的单元尺寸为5mm，其他位置设置57.2mm；设置模拟为稳态流动。