煤层气藏应力—渗流流固耦合模型及SPH求解

发布时间：2019-06-24 09:31

【摘要】：数值模拟是研究煤层气渗流的重要手段。将煤层气储层视为双孔双渗的多孔介质,同时考虑煤层的变形对瓦斯渗流的影响,建立煤层气藏应力—渗流流固耦合模型。综合考虑了煤层气的吸附与解吸效应、应力与渗流耦合作用等因素对煤层气开采的影响。采用SPH(Smoothed Particles Hydrodynamics)法求解控制方程,编制计算机程序。利用该模型求解并分析了煤层气的解吸—渗流过程以及煤层渗透率的变化情况。结果表明,SPH方法能够应用于煤层气解吸—渗流过程的数值模拟研究中来;煤层基质渗透率与裂缝渗透率与有效应力变化有密切关系,煤层气的渗透过程需要考虑煤层基质与裂隙受到的变形影响;考虑煤层气的吸附与解吸效应更加符合实际的煤层气渗流过程,能够更合理地估算实际采气过程中瓦斯涌出量。
[Abstract]:Numerical simulation is an important means to study coalbed methane seepage. The coalbed methane reservoir is regarded as a porous medium with double porosity and double permeability, and the stress-seepage fluid-solid coupling model of coalbed methane reservoir is established considering the influence of coal seam deformation on gas seepage. The effects of adsorption and desorption effects of coalbed methane and coupling of stress and seepage on coalbed methane exploitation are considered comprehensively. The control equation is solved by SPH (Smoothed Particles Hydrodynamics) method, and the computer program is compiled. The desorption-seepage process of coalbed methane and the change of coal seam permeability are solved and analyzed by using the model. The results show that the SPH method can be applied to the numerical simulation of coalbed methane desorption and seepage process, and the permeability of coal seam matrix is closely related to the change of fracture permeability and effective stress, and the deformation influence of coal seam matrix and fracture should be considered in the permeability process of coalbed methane. Considering the adsorption and desorption effects of coalbed methane is more in line with the actual seepage process of coalbed methane, and the amount of gas emission in the actual gas production process can be estimated more reasonably.
【作者单位】：山东交通学院交通土建工程学院;山东大学岩土与结构工程研究中心;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(“973”)项目(编号:2013CB036000) 山东交通学院校级基金项目(编号:Z201612)联合资助
【分类号】：TE312

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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