零维煤层气模拟软件的研制

提出了煤层气井水产量的拟压力解公式、气水产能比公式，得出气水两相双直线段式的相渗规律．在此基础上，结合J．P．Seidle等人提出的煤层气井气产量拟压力解公式，根据物质平衡原理，研制出了一个零维的煤层气藏模拟软件，并作了实例模拟与分析．该软件在煤成气井的整个开采期内都适用．应用此软件可对煤层气井的生产进行预测，以此制定合理的开发方案和决策意见，也可据此快速评价各种增产措施、井底压力和其它作业条件的影响，从而优化煤层气的开采．对此模型稍作修改后可完全适用于干煤层气井的参数预测．     

煤层气解吸扩散渗流模型研究进展

对煤储层基质孔隙分类、煤储层中气水变化特征、基质孔隙中甲烷的动力学行为、煤层气解吸模型、扩散模型、渗流模型和产气模型进行了综述和评论．认为煤层气生产过程吸附气变为解吸气．少量的解吸气溶解并在储层孔隙水中扩散．大量的解吸气聚集成泡和成柱并在煤基质孔隙中的非达西渗流、自由气从煤基质孔隙至割理．裂隙系统的窜流、自由气从煤基质孔隙至井筒的非达西渗流（仅限低煤阶）、及自由气从割理．裂隙系统至井筒的达西渗流过程．可为煤层气开发提供理论依据,为煤层气数值模拟提供理论基础,对煤层气产气规律的认识具有指导意义．     

煤层气运移产出气水固三相耦合模型

根据达西渗流理论,结合Langmuir等温吸附定律和Fick第一定律描述了煤层气由煤基质解吸经扩散进入煤层裂隙系统,由裂隙运移至生产井筒产出的气水二相渗流过程,又将其和由渗流作用引起的煤体变形场耦合起来,形成了煤层气运移产出的气水固三相耦合模型,并采用全隐式联立求解方法同时隐式求出了气、水产量和饱和度值,实现了模型求解的无条件稳定。在沁水盆地3^#煤层气井开采潜能的评价预测中,应用该方法分别预测了将该井的动液面置于3^#煤底和15^#煤底的气、水产量,效果良好。     

煤层气井产量递减分析

煤层气井产量递减分析基本遵从常规油气藏递减分析的理论基础，通过对一些气井的实际生产数据分析发现，煤层气井产量波动性较强，递减阶段能够完全采用递减公式进行分析的气井比例较小。     

煤层气藏三孔双渗直井井底压力响应数学模型

 国内煤岩储层压力和渗透率普遍偏低, 目前矿场主要采用注入/压降测试方法来求取地层参数, 但由于注入水无法进入基质孔隙, 测试数据无法反映基质解吸特征。针对这一问题, 本文建立能够真实反映煤层气藏地层参数的三孔双渗渗流数学模型, 利用拉氏变换和Stehfest 数值反演方法对模型进行求解, 获取不同边界条件(径向无限大、外边界定压以及外边界封闭)下的直井井底拉氏空间拟压力解析解, 绘制无因次拟压力和无因次拟压力导数与无因次时间的双对数曲线, 并根据曲线特征对三孔双渗煤岩储层直井渗流阶段进行划分, 对影响井底压力响应特征的关键参数进行分析, 为煤层气的试井精细解释提供理论依据。     

煤层气多分支井形态分析

煤层气井开采的第三阶段是煤层气井开采期限的主要部分,前人研究表明可用真实气体拟压力法来精确描述这一阶段的渗流规律.因此,根据镜像反映和压力叠加原理,建立了上下封闭煤层气藏中煤层气多分支井压力分布方程.考虑多分支井沿程流动压降对产能的影响,建立煤层气多分支井稳定渗流时的产能计算耦合模型,给出了模型的求解方法,分析了多分支...     

科技进步、政策导引与法规保障——谈我国煤层气产业的开发

世界范围内，煤层气作为一种清洁的新能源方兴未艾。从80年代迄今，在短短的10多年中，美国煤层气产业从小到大迅猛发展，1983年产量仅为1.7亿m3，1995年增至275亿m3，是同年我国常规天然气产量的1．7倍。美国的煤层气产业独树一帜，代表了这个新兴产业的成熟程度和旺盛的生机。目前，越来越多的人们注意到我国丰富的煤层气资源，以及开发利用煤层气在增加新能源（特别是洁净的气体能源）、保护大气环境、改善煤矿安全方面的巨大综合效益，积极呼吁和支持发展煤层气产业。我国政府亦愈益重视煤层气的开发利用。我国大规模开发利用煤层气是可…     

低渗透煤层气水两相非线性渗流数学模型及计算分析

 在考虑煤层气的解吸和扩散效应及启动压力梯度的基础上,对低渗透煤层气藏流体输运特性进行分析,建立了低渗透煤层气水两相非线性渗流数学模型,推导出非线性渗流阶段气水两相的控制方程组。通过实例计算表明,液相拟启动压力梯度从0.001MPa/m增加至0.007MPa/m,煤层产气峰值下降约15%;不考虑启动压力梯度时的产气峰值量要比液相拟启动压力梯度为0.001MPa/m的产气峰值提升约7%。因此启动压力梯度的存在阻碍了裂隙中流体的流动,对煤层气开发影响较大。     

浅谈我国煤层气产业的发展

分析了我国煤层气产业的发展现状．提出我国煤层气产业发展过程中存在的问题。阐述了我国在低浓煤层气富集技术方面的进展。     

基于Maxwell-Stefan双扩散模型的煤层气注气数值模拟

目前煤层气注气数值模拟软件中均以扩展Langmuir模型模拟多组分气体吸附/解吸,以拟稳态单孔扩散模型和Fick定律描述煤层基质中气体扩散,虽然简单,便于应用,但存在较大局限性。以试验数据为依据,评价扩展Langmuir、IAS和2D PR-EOS多组分气体吸附模型可靠性,并建立Maxwell-Stefan双扩散模型模拟气体扩散过程。最后,将双扩散模型与煤储层气水两相多组分渗流模型耦合,利用IMPES方法求解研究煤层气注气过程。研究表明:2D PR-EOS模型预测结果优于扩展Langmuir和IAS模型;注气初期基质中多组分气体吸附和甲烷解吸速率较快,之后逐渐变缓;该模拟方法可以较为准确地模拟煤层气衰竭和注气开发过程,预测煤基质中气体各组分浓度分布,为煤层气注气开发的研究及现场应用提供有效的技术手段。     

水溶解煤层气的特征及规律试验研究

为了弄清煤层气贮层中地下水溶解煤层气的特征与规律。利用试验方法，在实验室条件下分别研究了温度和压力对水溶解煤层气特征的影响，并以采集到的阜新矿务局王营矿地下水和煤层气样品为例，研究了煤层气在水中溶解度的变化规律。得出了水对甲烷的溶解度与温度成负相关关系．与压力成正相关关系的结论，总结了王营矿水溶气的特点。测试结果表明，王营矿区煤层气在水中的溶解度与一般的水溶气的规律是一致的。     

压缩煤层气替代水煤气试验研究

通过对煤层气和水煤气的比较，阐明了煤层气替代水煤气的优势，介绍了煤层气的输送及压缩、减压与供气工艺流程，提出了古书院矿煤层气替代水煤气工程的具体实施步骤及内容。     

煤层气注井开采数值模拟

为了研究影响煤层气井产量的主要因素,利用有限元方法分别对单井、多井开采煤层气以及考虑源汇问题进行了数值模拟.考查多井开采煤层气时引起的井群干扰对煤层气压力场的影响,结果表明:离中心井越近的井,对产气量越有益.该成果对实现我国煤层气的规模开采具有一定的参考价值和指导意义.     

利用生产动态数据计算煤层气井单井动态控制储量

煤层气藏单井的生产动态数据是收集最齐全、资料最丰富的一类现场数据。如何从上述数据中挖掘出开发者关心的单井动态控制储量以及相应的地层参数,是目前的一个研究热点问题。从渗流力学基本原理出发,建立煤层气藏气井目前地层压力的求取公式、井口产量计算公式、井底流压计算公式基础上,建立了利用生产动态数据计算煤层气井单井动态控制储量的具体步骤和方法。研究对摸清煤层气井的单井产能,对煤层气藏的合理高效开发具有一定的指导作用。     

煤层气开发利用的经济效益分析

瓦斯事故是中国煤矿安全事故居高不下的主要原因，是重大的安全隐患．中国煤矿瓦斯事故防治应转变观念，树立瓦斯既是有害气体，但又是一种优质能源，应将它作为清洁能源进行开发利用的观念．为此，介绍了中国的煤层气资源及利用概况，分析了煤层气资源的利用前景，并用净现值法和内部报酬率法对某典型煤矿煤层气利用工程的经济效益进行分析评价．结果表明，煤层气的开发利用不仅可以减少瓦斯事故，节约能源，减少环境污染，还具有显著的经济效益．     

煤层气注气开采多组分流体扩散模型数值模拟

为了解决低渗透煤层气开发遇到挑战,依据双重介质扩散渗流和多组分吸附平衡理论,建立了注气开采煤层气多组分流体扩散渗流模型,利用数值方法研究了注气开采煤层气的增产机理．研究表明,注入二氧化碳气体不但减少了煤层甲烷的分压,加速了煤层甲烷的解吸,而且二氧化碳气体比甲烷气体更易吸附,竞争吸附置换煤层甲烷分子,从而提高了煤层气产量,结果表明注气开采煤层气是提高我国低渗透煤层气产量的有效途径。     

煤层气多分支水平井钻井技术探究

利用多分支水平井钻井技术来开发煤层气，可以提高单井的产量、降低钻井的综合成本。本文主要介绍了煤层气多分支水平井的主要特点以及煤层气多分支水平井钻井的几种主要技术。     

清洁压裂液对煤岩储层伤害的实验评价

 压裂液进入煤层后会带来一定的伤害,影响煤层气的产量。通过实验研究了清洁压裂液对煤层气解吸扩散和渗流的伤害机制。以沁水盆地煤岩为实验样品,利用自主研究的煤岩解吸装置和全模拟流体模拟微观分布实验系统,测试了清洁压裂对煤岩解吸量和地层水渗透率的伤害程度。研究表明,清洁压裂液对煤岩渗透率的伤害为30%,对煤层气解吸量的伤害率为24%,并且推迟了煤层气开始解吸的时间,降低了解吸的速率。通过电镜扫描、润湿性等测试,明确了清洁压裂液对煤岩的伤害机制。     

煤层气窜流–扩散过程及其对开发效果的影响

基于煤层气的赋存和运移规律,综合考虑煤层气从煤基质中解吸,并以扩散和窜流方式进入煤层割理,通过渗透和扩散方式从割理流入生产井筒的过程,将煤层气在微孔中的非平衡吸附模型与气水两相渗流模型耦合,建立了双重介质煤层气藏拟稳态渗流数学模型。采用该模型研究了窜流和扩散机理对开发效果的影响。结果表明:窜流和扩散对开发后期产气量的影响较明显,窜流因子或扩散系数越大,后期产气量越多。     

煤层气羽状多分支水平井生产预测研究

通过利用多分支水平井产能计算公式,结合煤层气特殊的吸附和运移机理,在羽状多分支水平井产能公式和相关辅助方程的基础上,根据物质平衡原理,预测煤层气开发指标,为制定合理的开发方案,优化煤层气的开采提供依据。