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煤层气解析—扩散—渗流问题的数值模拟方法及理论

杨蕾

山东大学

摘要:煤层气是一种赋存于煤炭储层的非常规天然气,主要成分为甲烷(CH4),俗称“瓦斯气”.我国煤炭资源十分丰富,煤层气储量相当巨大,仅次于俄罗斯和加拿大,易于开发的浅层储量就达到36.81 x 1012立方米[31].因此,煤层气的有效开发,不仅可以提供高效,丰富的清洁能源,同时可以降低煤层瓦斯浓度,消除煤炭开采的安全隐患,其实际意义和战略意义十分显著.煤层气运移规律的有效描述能够为煤层气开发提供理论和数据支撑,是煤层气开发的重要基础.然而,由于煤储层结构、气体赋存状态,以及气体运移机理不同于传统油水资源,使得煤层气运移过程更为复杂,具有如下的一些特点.煤储层具有双重孔隙结构,由煤基质和裂缝系统组成,并且甲烷气主要以吸附状态赋存于煤基质,少量以游离状态存在于裂缝系统[32].煤层气开采中,随着储层压力下降,气体吸附平衡状态破坏,煤基质中的吸附气解析-扩散进入裂缝系统,进而通过裂缝系统流动采出[41].因此,煤层气的运移过程相较于传统地下油水资源的流动过程更为复杂,包括:气体在煤基质中的解析-扩散过程,以及裂缝系统中气体的渗流过程[10,45,2].同时,不同流动阶段表现出不同的流动特性,煤基... 更多
  • 专辑:

    理工B(化学化工冶金环境矿业)

  • 专题:

    石油天然气工业; 矿业工程

  • 分类号:

    TD841

导师:

芮洪兴;

学科专业:

计算数学

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