煤層氣注氣開發(fā)數(shù)值模擬研究.pdf

1、注氣開發(fā)煤層氣的概念源于旨在減少溫室氣體排放的CO2埋存技術(shù),該技術(shù)在理論及現(xiàn)場先導(dǎo)性試驗(yàn)研究中均展示了廣闊的前景。由于煤儲層的多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)及多組分氣體吸附/解吸、擴(kuò)散運(yùn)移過程的復(fù)雜性,對煤層氣注氣開發(fā)進(jìn)行數(shù)值模擬十分困難。此外,煤層氣注氣開發(fā)過程中會發(fā)生煤基質(zhì)骨架的收縮/膨脹以及儲層有效應(yīng)力的變化,對儲層滲透率產(chǎn)生影響。
　　 本文基于煤儲層的孔隙結(jié)構(gòu)及煤層氣的儲集、運(yùn)移和產(chǎn)出機(jī)理,通過文獻(xiàn)調(diào)研,對煤層氣注氣開發(fā)的基本機(jī)理及多

2、組分氣體吸附平衡、擴(kuò)散運(yùn)移及滲透率變化理論進(jìn)行了深入了解,綜合應(yīng)用煤層氣地質(zhì)學(xué)、油藏工程、滲流力學(xué)和數(shù)學(xué)物理方法等理論,先后建立了考慮儲層滲透率變化的煤層氣天然衰竭式開采儲層滲流數(shù)學(xué)模型及注氣開發(fā)儲層多組分滲流數(shù)學(xué)模型并利用IMPES方法進(jìn)行求解,編制了相應(yīng)的數(shù)值模擬計(jì)算程序。為解決模型收斂性的問題,在注氣模型求解過程中采取了一步計(jì)算壓力多步計(jì)算飽和度、氣體吸附濃度及游離氣相摩爾濃度的方法。經(jīng)檢驗(yàn),模型計(jì)算穩(wěn)定,模擬結(jié)果符合煤層氣的開采