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龙图腾网获悉西南石油大学申请的专利一种考虑蠕变的各向异性煤岩渗透率张量预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118211395B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-08发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410318616.7，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种考虑蠕变的各向异性煤岩渗透率张量预测方法是由郭建春;张涛;赵志红;刘汉斌;问晓勇;曾杰;刘怡设计研发完成，并于2024-03-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑蠕变的各向异性煤岩渗透率张量预测方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种考虑蠕变的各向异性煤岩渗透率张量预测方法，包括以下步骤：S1、构建各向异性煤岩基质在线弹性条件下的应变本构方程，考虑煤岩蠕变引起的变形、解吸附膨胀效应和割理层理开度压缩效应，建立煤岩的非线性本构方程；S2、根据立方定律建立渗透率比值与割理层理开度的关系式，将非线性本构关系代入其中导出煤岩固有渗透率，引入稀薄气体效应修正流态；耦合步骤S1中的非线性本构方程获取割理层理对应的渗透率模型，通过三个主应力方向的迂曲连接系数修正各向异性渗透率张量，得到渗透率张量预测模型。本发明建立了割理层理面系统在基质蠕变、解吸附收缩膨胀和割理层理压缩综合作用下的各向异性煤岩渗透率预测模型。

本发明授权一种考虑蠕变的各向异性煤岩渗透率张量预测方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑蠕变的各向异性煤岩渗透率张量预测方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、构建各向异性煤岩基质在线弹性条件下的应变本构方程，考虑煤岩蠕变引起的变形、解吸附膨胀效应和割理层理开度压缩效应，建立煤岩的非线性本构方程； S2、根据立方定律建立渗透率比值与割理层理开度的关系式，将非线性本构关系代入其中导出煤岩固有渗透率，引入稀薄气体效应修正流态；耦合步骤S1中的非线性本构方程获取割理层理对应的渗透率模型，通过三个主应力方向的迂曲连接系数修正各向异性渗透率张量，得到渗透率张量预测模型； 其中，步骤S1中，线弹性条件下的基质应变本构方程为： ； 其中，表示x，y，z方向的应变增量总量，无量纲；，，表示x，y，z方向的应变增量，无量纲；表示有效应力，MPa；K表示体积模量，GPa；表示内膨胀系数，无量纲；表示解吸附膨胀的应力增量，MPa； ； 其中，，，表示不同方向的有效应力增量，MPa；E ex ，E ey ，E ez 表示x，y，z方向的杨氏模量，GPa；v xy ，v xz ，v yx ，v yz ，v zx ，v zy 表示xy，yx，xz，zx，zy，yz方向的泊松比，无量纲；，，表示x，y，z方向的解吸附膨胀应变增量，无量纲； 步骤S1中，考虑煤岩蠕变引起的变形本构方程为： ； 其中： ； ； 其中，E vex ，E vey ，E vez 表示x，y，z方向的粘弹性模量，GPa；η vex ，η vey ，η vez 和η vpx ，η vpy ，η vpz 分别表示x，y，z方向的粘弹性和粘塑性系数，Pa•h γ ；γ表示分数阶导数；ω表示0-1修正函数，无量纲；σ ex ，σ ey ，σ ez 表示x，y，z方向的有效应力，MPa；σ s 表示应力增量，MPa；E 1,1+γ和E γ,1表示不同分数阶Mittag-Leffler函数，无量纲；t表示时间，小时；α 0表示粘度系数； 步骤S1中，考虑煤岩解吸附膨胀效应的变形本构方程为为： ； 其中，，，表示x，y，z方向的解吸附膨胀应变增量，无量纲；ε L 表示朗格缪尔应变常数，无量纲；p L 表示朗格缪尔压力，MPa；p表示孔隙压力，MPa；p 0表示初始孔隙压力，MPa；S Lx ，S Ly ，S Lz 表示x，y，z方向的等效朗格缪尔应变，无量纲； 步骤S1中，考虑煤岩割理层理开度压缩效应的变形本构方程为为： ； 其中，开度压缩系数被定义为： ； 其中，，，表示x，y，z方向的开度压缩引起的应变，无量纲；b face 表示面割理开度，m；b face0表示面割理初始开度，m；b butt 表示端割理开度，m；b butt0表示端割理初始开度，m；b bed 表示层理开度，m；b bed0表示层理初始开度，m；σ bx ，σ by ，σ bz 表示x，y，z方向的上覆岩层压力，MPa；σ netx =σ bx -αp，σ nety =σ by -αp，σ netz =σ bz -αp表示面、端割理层理内部净压力，MPa；C fx ，C fy ，C fz 和C fx0，C fy0，C fz0分别表示x，y，z方向的动态和初始状态下的压缩系数，1MPa；α表示Biot系数，无量纲； 所述步骤S1中，煤岩的非线性本构方程为： ； 步骤S2中，渗透率比值与割理层理开度的关系式为： ； 其中，k face表示面割理渗透率，m2；k butt表示端割理渗透率，m2；k bed表示层理渗透率，m2；b face表示面割理应变，m；b butt表示端割理应变，m；b bed表示层理应变，m；表示面割理孔隙度，无量纲；表示端割理孔隙度，无量纲；表示层理孔隙度，无量纲；k face0表示初始面割理渗透率，m2；k butt0表示初始端割理渗透率，m2；k bed0表示初始层理渗透率，m2； 步骤S2中，引入稀薄气体效应修正流态还包括：引入克努森数的函数来修正稀薄气体效应，修正后的渗透率比值与割理层理开度的关系式为： ； 其中，Kn face，Kn butt，Kn bed表示表示面割理、端割理、层理内的克努森数，无量纲；β表示Beskok−Karniadakis常数，无量纲； 步骤S2中，耦合步骤S1中的非线性本构方程获取割理层理对应的渗透率模型为： ； 步骤S2中，渗透率张量预测模型为： ； 其中，k表示各向异性渗透率张量，m2；k x 表示x方向的渗透率，m2；k y 表示y方向的渗透率，m2 ；k z 表示z方向的渗透率，m2；c x 表示x方向的迂曲连接系数，无量纲；c y 表示y方向的迂曲连接系数，无量纲；c z 表示z方向的迂曲连接系数，无量纲。

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