煤層氣井產(chǎn)能預(yù)測模型建立及數(shù)值模擬.pdf

1、煤層氣的生產(chǎn)需經(jīng)過解吸、擴散、滲流三個過程，流動過程復(fù)雜，用常規(guī)油氣的方法預(yù)測產(chǎn)量十分困難，迫切需要建立能夠體現(xiàn)煤層開發(fā)過程和規(guī)律的產(chǎn)量模型，來滿足當(dāng)前生產(chǎn)的需要。
　　以蘭格繆爾等溫吸附曲線、菲克第一定律與達西定律為理論基礎(chǔ)；對基質(zhì)、微裂隙使用質(zhì)量守恒定律，推導(dǎo)出基質(zhì)壓力、裂隙壓力、解吸量與滲流量任意二者的函數(shù)關(guān)系；通過孔隙空間的質(zhì)量守恒建立了包含擴散量的氣水兩相連續(xù)方程；再根據(jù)初始條件與不同工況時的邊界條件，建立了煤層氣流動的

2、偏微分方程組。
　　將偏微分方程組離散，通過解吸方程與擴散方程推導(dǎo)出基質(zhì)壓力的裂隙壓力表達式，以隱壓顯飽法推導(dǎo)出只顯含裂隙壓力的變系數(shù)壓力方程組；參照強隱式迭代法的迭代思路，建立了煤層氣流動的數(shù)學(xué)模型與求解方法。該方法將需要迭代計算的基質(zhì)壓力與裂隙壓力的關(guān)系簡化為一個一元二次方程，減少了一次內(nèi)部迭代的過程，極大地提高了運算速度。
　　將模型編譯成軟件，通過控制變量法以限定最大產(chǎn)氣量定井底流壓的工作制度擬合各參數(shù)對井的影響，并

3、對比分析。蘭氏體積、蘭格繆爾常數(shù)與解吸時間等參數(shù)對地層泄氣范圍的影響并不顯著。不同井型對周圍地層的影響范圍也不相同，壓裂裂縫的影響范圍最廣，可達120m以上；與邊界平行的水平井筒次之，可達100m左右；與邊界垂直的水平井筒最差，可達80m左右。
　　對韓城礦區(qū)井進行產(chǎn)氣量擬合并以定井底流壓的方式預(yù)測一年的產(chǎn)量。當(dāng)工作制度由近似定產(chǎn)量生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)槎ň琢鲏悍绞綍r，產(chǎn)氣曲線與產(chǎn)水曲線均呈下降趨勢。但產(chǎn)水量受到的影響較小，而產(chǎn)氣量下降速度