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。     

三交地区煤层气井产量的拟合分析

以河东煤田三交区块煤层气井生产资料为基础,利用煤层气地质学和地下水动力学原理对煤层气井的生产曲线进行了拟合分析,并最终确定了两口煤层气井的水文地质参数。利用Ja-cob公式获得了既定水文地质条件下的产气量及产水量的理论曲线。对比分析结果表明,生产曲线和理论曲线拟合较好,用理论模型进行煤层气井的产能预报是可行的;理论产水量及产气量偏低的原因是由于煤层气开采过程中压裂的影响,开采初期压裂增强了煤层的渗流能力,使得实际值大于理论值。     

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。     

我国实现低阶煤煤层气产业化开发利用

<正>继美国褐煤煤层气成功开发之后,我国首次实现了低阶煤(褐煤)煤层气勘探开发重大突破,"低阶煤、多煤层、薄煤层煤层气开采压裂组合及投球分压关键技术研究"取得成功。近日,该项目通过了吉林省科技厅组织的专家鉴定。专家组认为,该项目根据低阶煤、多煤层、薄煤层的特征,依据埋深、厚度及顶底板等特征,在国内首次研究了适用低阶煤、多煤层、薄煤层地区煤层气井的限流射孔优化技术,提出了选用不同孔密的射孔方案;在国内首次研究适用于低阶煤、多煤层、薄煤层地区的煤层气投球分压限流压裂技术;同时,经吉林省珲春煤田3     

煤层气井采气机理分析

从水文地质的角度分析了稳定状态和非稳定状态下煤层气井的生产过程，揭示了煤层气井生产的实质就是通过排水达到降压、采气，以地下水运移规律为指导进行排采是煤层气井持续、稳定、高产的关键。同时结合不同地质情况分析了煤层气井的产气规律及趋势，为煤层气井的预测生产提供了理论依据。     

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。     

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。     

煤层气井液面测试仪的设计

液面测试仪是一种测量煤层气井液面深度的仪器,在煤层气的地面开采中需要大量用到。本文针对煤层气井的液面深度测试的特点设计了高精度的液面测试仪。硬件采用模拟滤波电路,降低了仪器的成本,软件采用循环轮转结构增加了数据传输通信的可靠性。通过对仪器进行现场验证,表明该仪器实现了设计的功能,具有一定的市场前景。     

煤层气井采气机理分析

从水文地质的角度分析了稳定状态和非稳定状态下煤层气井的生产过程,揭示了煤层气井生产的实质就是通过排水达到降压、采气,以地下水运移规律为指导进行排采是煤层气井持续、稳定、高产的关键。同时结合不同地质情况分析了煤层气井的产气规律及趋势,为煤层气井的预测生产提供了理论依据。     

考虑吸附-解吸效应的气固耦合模型

在研究煤层气单井抽采模型时,首先根据有效应力和渗透率建立相关联系的方法,确立了煤层气固耦合理论方程,然后根据理论分析、数值模拟与常规理论实践规律相结合的方法,考虑了地应力对煤层气解吸、煤层渗透率和孔隙度的相互影响,建立了煤层气运移的数值模型,并观测抽采产量的变化.另外通过理论公式及数值模拟讨论吸附-解吸效应和Langmuir常量对气体压力、渗透率和抽采产量的影响,从而提高抽采产量和生产效率.研究结果表明:(1)煤层气开采过程中,有效应力和吸附-解吸效应都影响着孔隙通道直径的变化,两者存在竞争关系,导致煤层基质产生膨胀或收缩,进而影响渗透率的变化;(2)吸附-解吸效应能够显著提高抽采效率和产量.     

矿井抽放煤层气中甲烷的变压吸附提浓

变压吸附(PSA)技术提浓矿井抽放煤层气中的甲烷(CH4)对解决煤层气对环境的污染、得到高效能源和化工原料具有重要意义.为此,介绍了以活性炭作吸附剂,PSA提浓抽放煤层气中CH4的国内外研究和应用状况,系统地从理论和实验上探讨了PSA分离煤层气的热力学关系、动力学过程以及PSA操作参数对浓缩CH4效果的影响,并对存在的问题提出了相应的建议.     

煤层气开发新技术试验研究与探索

针对我国煤气层超低渗透性、低压、低含水饱和度地质特征及煤层气吸附性较强的开发难点,提出把高能气体压裂用于煤层气开发的新技术试验研究与探索.研究思路是以高温高压气体促使煤气层产生和形成较长的多裂缝体系,并伴随较强的脉冲震荡、热作用于地层基质,提高煤气层空隙间的连通性和渗透性,改善解吸环境,促进煤层气解吸和泄气,以提高煤层气井产量.重点论述了此项研究的研究思路、作用机理、工艺设计、可行性等.介绍了现场试验情况,并指出了煤层气开发新技术研究与探索的方向.     

煤层气水合物合成与分解实验研究

天然气水合物储气技术(NGH)是正在研究开发的天然气储存新技术,它比液化方式(LNG)节能并降低成本。为了揭示煤层气水合物生成与分解过程规律,利用实验室大型水合物实验装置研究了表面活性剂(SDS)水溶液体系中煤层气水合物的生成过程以及在水浴条件下分解时的特点。实验结果表明,煤层气在一定温度、压力下与水及表面活性剂(SDS)能够快速生成固态气体水合物,其分解受温度影响明显。这种新方式有助于利用水合物技术储运与加工煤层气,促进煤层气开发与利用。     

单相煤层气井底瞬时压力

瞬时压力分析是煤层气勘探与开发过程中获得煤层参数及井筒参数的重要手段,是对煤层气井生产能力的一种测试试验.为了给煤层气勘探和开发提供理论依据,必须对煤层气井井底瞬时压力进行分析.根据煤层气的地质特征及煤层气的产出机理,以多孔介质定常渗流理论为基础,按垂直井、无限大煤层考虑,在一定的假设条件下,建立了平衡吸附单相煤层气的数学物理模型,研究了平衡吸附单相煤层气井底压力与煤层之间的关系,给出了煤层气井底瞬时压力分析方法和步骤,从而可获得有关煤层气参数和井筒参数,为煤层气的开发提供科学依据.     

临南地区煤成气藏成因分析

济阳坳陷广泛分布石炭系和二叠系 ,但是此地层煤成气的成藏问题一直没有获得突破。临南地区曲古 1井产出的天然气证明是源自石炭系和二叠系煤岩。对该地区煤系地层的地球化学特征进行了研究 ,结果表明 ,该煤系具有较大的生烃潜力 ,并经历了 4次生烃过程 ,燕山期和喜山期是主要生烃期。对煤系烃源岩生、排烃期次、构造活动以及煤成气成藏期次的研究认为 ,曲古 1井煤成气藏有两种成因 :①原生气藏在喜山期被破坏后再次聚集而成 ;②埋藏较深的石炭系和二叠系烃源岩在新近纪再次生烃。因此 ,临南地区在燕山期和喜山期形成的圈闭是有利的煤成气勘探目标区。     

废弃矿井煤层气来源及赋存状态

废弃矿井中赋存的煤层气作为一种资源逐渐成为人们关注的焦点。其赋存状态与原始状态煤层中煤层气的赋存状态相同,由游离态、吸附态和溶解态构成,游离态占主体,吸附气次之,溶解气最少。分析了废弃矿井煤层气的来源,指出其主要来源有4个：煤柱及残留煤体,临近未采煤层,围岩中的游离气和吸附气,生物成因煤层气;并提出不同地质背景、不同煤阶、不同采煤方法和煤层发育特征决定了废弃矿井煤层气的主要来源和富集程度。     

基于MATCHSTICK应变分析煤层渗透率变化

研究煤层的渗透率在煤层气开采的过程中随着孔隙内气体压力降低的变化规律.假设煤层气开采过程中煤层体积不变,研究在应力和煤基质收缩双重作用下,随着煤层内气体压力的降低,MATCHSTICK的应变变化情况,进而分析这种变化对渗透率的影响,并得出了渗透率的变化规律.通过对应变变化曲线与实验及现场生产中渗透率变化曲线的对比分析,验证了应用MATCHSTICK应变变化分析渗透率变化规律的合理性.     

基于三角模糊数的煤层气欠平衡钻井风险评估模型研究

煤层气欠平衡钻井过程中存在大量不确定性,具有高投入、高风险的特点。在进行煤层气欠平衡钻井风险识别的基础上,总结出钻井风险主要来源于煤岩特性、钻井液性能和井壁稳定性3类,建立钻井风险因素的递阶层次结构模型。并针对传统层次分析法确定因素权重具有很大主观性的缺点,引入模糊数学方法,提出基于三角模糊数的风险因素权重确定方法,并确定风险因素的隶属度,最终建立煤层气欠平衡钻井风险综合评估模型。该模型能客观、定量化地评价钻井风险,确定欠平衡钻井因素的各类风险值,为煤层气欠平衡钻井提供降低规避风险提供理论依据。     

煤层甲烷含气量测定的影响因素

从煤样甲烷的解吸温度、煤样逸散气量的计算方法、解吸死体积及煤样状态等方面，分析了煤层甲烷含气量测定的影响因素，提出了准确求取含气量的方法。     

绿色开采的理念与技术框架

绿色开采的理念是针对煤炭开采造成的严重环境问题提出的,它是从广义资源的角度认识和对待煤、瓦斯、地下水、土地、矸石等一切可以利用的资源,基于采动岩层运动规律防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响;目标是取得最佳的经济效益、环境效益和社会效益。构建的绿色开采技术框架包括保水开采、减沉开采、煤与煤层气(瓦斯)共采、矸石减排、煤炭地下气化等。