基于流-固-热耦合的深部煤层气抽采数值模拟

发布时间：2017-07-19 02:01

  本文关键词：基于流-固-热耦合的深部煤层气抽采数值模拟

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【摘要】：为了提高深部煤储层产气规律预测准确性、减小气井设计误差,分析了深部煤储层特征参数随埋深的变化规律,针对目前煤层气研究忽略了温度、地下水等因素问题,基于已建立的深部煤层气抽采流-固-热耦合模型,进行深部煤层气抽采数值模拟,分析不同地应力、初始渗透率、储层压力和温度等深部特征参数以及不同埋深条件下煤层气抽采的储层参数和产气演化规律。结果表明:渗透率变化为地应力增加、温度降低和煤层气解吸引起的煤基质收缩效应与储层压力降低引起的煤基质膨胀效应的综合竞争结果;随着煤层气和水被采出,储层温度降低和煤层气解吸占主导,储层渗透率升高;地应力对深部储层渗透率比例的变化起着主要作用,初始渗透率对产气速率起着控制作用;当煤层埋深小于临界埋深时,产气量随埋深逐渐增加,达到临界埋深后,产气量随埋深逐渐降低;低渗透率是制约埋深超千米的气井高产的关键。
【作者单位】： 辽宁工程技术大学矿业学院;中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室;河南理工大学深井瓦斯抽采与围岩控制技术国家地方联合工程实验室;
【关键词】： 煤层气抽采 深部储层 流-固-热耦合模型 气-水两相流 产气量 渗透率
【基金】：国家重点研发计划资助项目(2016YFC0801407-2) 国家自然科学基金资助项目(51674132) 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金资助项目(SKLGDUEK1510)
【分类号】：TD712.6
【正文快照】： 煤层气作为一种非常规天然气,是重要的清洁能源[1]。中国深部煤层气资源巨大,埋深在1 000~2 000 m的煤层气地质资源量为22.5×1012m3,占总资源量的61.2%[2]。在沁水盆地郑庄、柿庄及鄂尔多斯盆地东缘延川南、阜新盆地等区块相继出现了1 000 m以深的气井[3]。随着埋深的增加,储

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