滑脫效應(yīng)影響的低滲透儲(chǔ)層煤層氣運(yùn)移規(guī)律研究.pdf

1、摘要本文利用煤層氣運(yùn)移理論、固體力學(xué)、孔隙介質(zhì)理論、滲流力學(xué)、多相滲流、有限元數(shù)值計(jì)算等理論在總結(jié)前人己有的研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了滑脫效應(yīng)影響的低滲透儲(chǔ)層氣體運(yùn)移規(guī)律的研究，完成了以下研究工作：1.根據(jù)低滲透儲(chǔ)層的特點(diǎn)，進(jìn)行了合理必要的力學(xué)假設(shè)，并在此基礎(chǔ)上，建立了滑脫效應(yīng)影響的低滲透儲(chǔ)層煤層氣運(yùn)移的數(shù)學(xué)模型；建立了對(duì)煤層氣采出有重要影響的氣水兩相滲流階段的滑脫效應(yīng)影響的低滲透儲(chǔ)層氣水耦合滲流模型；建立了滑脫效應(yīng)影響的低滲儲(chǔ)層單相氣體

2、滲流數(shù)學(xué)模型。2.利用滑脫效應(yīng)影響的低滲透儲(chǔ)層單相氣體滲流數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行了解析分析，得到了有限長煤層滑脫效應(yīng)影響的氣體穩(wěn)定流動(dòng)的采場壓力分布解析式；無限大煤層滑脫效應(yīng)影響的氣體不穩(wěn)定流動(dòng)的采場壓力分布解析式；滑脫效應(yīng)影響的低滲透無限儲(chǔ)層氣體單向不穩(wěn)定流動(dòng)采場產(chǎn)量預(yù)測公式；滑脫效應(yīng)影響的球向不穩(wěn)定流動(dòng)的采場壓力分布解析式以及低滲透無限儲(chǔ)層氣體球向不穩(wěn)定流動(dòng)采場產(chǎn)量預(yù)測公式。3.利用實(shí)驗(yàn)手段進(jìn)行了考慮滑脫效應(yīng)的低滲透儲(chǔ)層煤層氣運(yùn)移實(shí)驗(yàn)和不同

3、水飽和度下低滲透氣藏氣體滑脫效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，得到了新的滑脫效應(yīng)數(shù)學(xué)擬合式并解釋了式中各系數(shù)的物理意義；得到了滑脫因子和絕對(duì)滲透率之間的變化關(guān)系；解釋了水飽和度、孔隙壓力、環(huán)境壓力對(duì)儲(chǔ)層有效滲透率的動(dòng)態(tài)影響；證明了低滲透環(huán)境下，滑脫效應(yīng)存在的孔隙壓具有高閾值性。4.開發(fā)了滑脫效應(yīng)影響的氣體單相非線性滲流以及滑脫效應(yīng)影響的氣水兩相非線性滲流的有限元模擬程序。5.利用山西河?xùn)|煤田柳林煤層氣試驗(yàn)區(qū)現(xiàn)場試井資料和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，分析了滑脫效應(yīng)影響的不同開