考虑有效应力和煤基质收缩效应的渗透率模型

针对煤层气的生产过程中所存在的两个相反的效应：（1） 储层压力下降,有效应力增加,煤层裂隙压缩闭合,渗透率降低;（2） 煤层气解吸,煤基质收缩,煤层气流动路径张开,渗透率升高;建立了包含煤基质收缩效应的煤层孔隙度和渗透率理论模型,模型与已有的一些研究结果反映的规律一致。根据模型得出在体积应力恒定条件下,渗透率随孔隙压力变化存在一临界压力,孔隙压力小于临界压力时,渗透系数随孔隙压力的增加而减少,孔隙压力大于临界压力时,渗透系数随孔隙压力的增加而增大,给出了该临界压力的计算式。对不同情形下渗透率对孔隙压力的变化响应进行了讨论,结果表明,临界压力的存在与否与影响渗透率的多种因素有关,应对影响煤层渗透性的众多因素进行动态耦合研究。     

考虑滑脱效应的欠饱和煤储层渗透率模型

 在多孔介质应力-应变本构公式基础上,考虑有效应力效应、基质收缩效应、滑脱效应对煤储层渗透率的影响,建立欠饱和煤储层的渗透率动态模型,以沁水盆地某煤层气田为例,模拟储层压力从初始值降至衰竭压力过程中煤储层渗透率变化,分析模型参数敏感性。结果显示：在开发初期,欠饱和煤储层储层渗透率持续下降,储层压力下降至临界解吸压力时,渗透率降至最低点,之后渗透率开始上升;储层压力由初始值下降至临界解吸压力3.80 MPa 时,渗透率下降至最低值0.186×10^-3 μm²,之后渗透率开始上升,当储层压力下降至2.77 MPa 时,渗透率恢复至初始值,储层压力下降至衰竭压力时,渗透率上升至初始值的3.182倍;兰氏体积应变、杨氏模量及滑脱系数参数值越高,储层最终渗透率改善幅度越大,泊松比值越高,储层最终渗透率改善幅度越小;与其他参数相比,兰氏体积应变对煤储层最终渗透率改善的影响最为重要。     

考虑岩石变形的火山岩气藏数值模拟研究

随着油气勘探技术的提高,在我国东部松辽盆地深层发现了具有广阔前景的火山岩气藏,具有岩石类型多,岩性复杂,岩性岩相变化快,储层微裂缝较发育,物性差,非均质性强,应力敏感性强的特点。针对火山岩气藏地质条件的复杂性,通过实验研究了该类气藏开采过程中岩石的变形特征及其对渗透率和气井产能的影响。建立了考虑岩石裂缝变形的双重介质气藏数值模拟模型,并利用该模型进行了岩石裂缝变形对开发效果影响的模拟研究,为火山岩气藏的有效开发提供了一定的科学依据。     

考虑采动影响的煤层气储层数值模拟方法研究

为了实现采动条件下煤层气开发模拟优化,采用动态虚拟井随采动工作面一起推进表征采动过程中工作面对邻近煤层物质交换的影响。利用变渗透率场实现工作面推进过程中邻近煤层的渗透率场的变化,通过随采动工作面推进的虚拟井与变渗透率场耦合作用实现采动条件下煤层气模拟。模拟结果与矿场实际监测数据较为吻合。     

熔模铸件凝固收缩流动过程的数值模拟

本文在考虑了由于凝固收缩而引起的液相流动后针对回转体类熔模铸件的凝固过程进行了数值模拟研究,探讨了熔模铸件的凝固界面、空单元界面的移动和凝固过程中的流速场,并直接模拟求得了熔模铸件内部的孔隙率分布。     

基质收缩效应对含瓦斯煤渗流影响的实验分析

以山西晋城煤业集团赵庄矿和寺河矿的煤层原煤为研究对象,利用自主研制的含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流实验装置,通过保持有效应力恒定以消除其引起的渗透率变化,并同时考虑到滑脱效应对渗透率的影响,进行了He和CH4在不同气体压力条件下煤渗透率的平行实验,定量考察了煤基质收缩效应对煤岩渗透率的影响。实验结果表明：1）在低瓦斯压力条件下,煤渗透率表现出较显著的滑脱效应,且随着瓦斯压力的增加,煤样的渗透率呈现出先减小后增大的趋势,赵庄矿和寺河矿煤样的滑脱效应拐点均为0.9 MPa左右;2）当有效应力恒定时,随着瓦斯     

预应力混凝土桥梁收缩与徐变力学变化的数值模拟

用逐步逼近法计算混凝土收缩与徐变引起的构件预应力损失,并用数值模拟构件预应力损失后的力学特性的变化。该法把时间分割为若干时间段,求解各段因收缩、徐变和松弛引起的预应力损失,并叠加求总损失。考虑损失后的预应力,作为构件有限元离散模型力学边界条件施加上去,从此数值求得构件各时的挠度、应力和应变等力学参量,数值结果表明了该法的有效性。     

煤层气单井开采数值模拟的研究

对煤层气的流动机理进行了分析。结果表明,煤层中的甲烷气主要以吸附的方式储集在煤基质中,煤层割理系统提供渗流通道。煤层气在煤基质中的中吸附遵循朗格缪尔等温方程;煤层气由煤基质向割理系统的扩散遵循ＦＩｃｋ第一定律;煤层气在割理系统的流动循环达西定律。借鉴美国现有模型,结合我国现场实际情况,建立了二维煤层气垂直井的非平衡拟稳态井底渗流数学模型。现场实例模拟计算表明,该模型用于煤层单井数值模拟。     

考虑储层渗透率时变的深部封堵数值模拟技术

现有的数模技术不能对储层渗透率时变机理合理表征;主流数模软件虽功能丰富,但滞后于迅速发展的深部封堵体系研制.针对这两个问题,在黑油模型的基础上,整合储层渗透率时变模块和一种新型深部封堵体系的表征模块,建立综合数学模型,编制了相应的数值模拟软件.算例分析表明,渗透率时变对开发效果影响显著,新型封堵体系能够较好地起到稳油控水,提高采收率的作用.     

收缩薄膜动态加热过程的数值模拟分析

收缩薄膜在烘道式收缩包装机中的加热过程具有动态性质。研究该过程对合理确定加热室各主要技术参数及其自动调节方式,以保证收缩包装质量都是必要的。本文着重分析了收缩薄膜加热过程的基本机理,建立了相关的数学模型,还进行了数值模拟试验研究,得到有价值的计算结果,从而为我国大型收缩包装线的设计、研制提供了若干有价值的依据。     

煤层气单井开采数值模拟的研究

对煤层气的流动机理进行了分析。结果表明 ,煤层中的甲烷气主要以吸附的方式储集在煤基质中 ,煤层割理系统提供渗流通道。煤层气在煤基质中的吸附遵循朗格缪尔等温方程 ;煤层气由煤基质向割理系统的扩散遵循Fick第一定律 ;煤层气在割理系统的流动遵循达西定律。借鉴美国现有模型 ,结合我国现场实际情况 ,建立了二维煤层气垂直井的非平衡拟稳态井底渗流数学模型。现场实例模拟计算表明 ,该模型能够用于煤层气单井数值模拟。     

柳林矿区煤层气演化史数值模拟研究

运用数值模拟方法对河东煤田柳林矿区主煤层煤层气地质演化史进行了定量模拟研究.结果表明:研究区内煤层气演化史可分为三个阶段.初期阶段内煤层气的生成、赋存和散失等作用较弱;聚集高峰阶段内各种演化作用剧烈,是本区煤层气聚集的重要阶段;散失阶段主要发生各种散失作用.此外,研究区西南部是煤层气聚集的有利地区.     

致密油藏多级压裂水平井数值模拟及应用

随着越来越多致密油藏投入开发,致密油藏开发已经成为国内外的热点。建立了多级压裂水平井渗流数学模
型,编制了三维三相致密砂岩非线性渗流数值模拟模型。利用成熟商业软件对开发的新模型进行了验证。对实际生
产井进行了历史拟合,对裂缝导流能力、改造区域规模、改造区域渗透率、非线性系数、初始压力等参数进行了分析。
结果表明：开发的新模型能够对致密油藏多级压裂水平井进行有效地模拟,并反映致密油藏渗流的非线性特征。适当
增加裂缝导流能力、增大改造区域、改造区域渗透率能够减小近井周围流动阻力,增大产能,而非线性系数增加了流体
流动阻力,减小了产能。     

渭北盆地韩城开发区煤层气储层特征分析

以韩城开发区高煤级煤储层为例,分析了该区煤储层生气地质条件、煤储层物性特征。研究结果表明,本区煤层气赋存条件良好,煤级高,生气能力大,勘探开发潜力大;煤储层物性条件良好,储集性能好;煤层内生裂隙发育,连通性较好,孔隙以微孔占据主导地位,孔径介于1～100nm的占总孔容71.44%～88.15%,孔隙度普遍小于7%;煤比表面积、孔容等孔隙参数表现出强烈的不均匀性;煤储层压力以欠压为主,局部存在高压储层,渗透率分布具有典型的非均质性;煤层吸附能力大,含气量较高。总体上,该区地质和储层特征参数有利于煤层气富集和高产。     

煤层气的开发概述

本文主要介绍了煤层气,煤层气的开发意义,煤层气的开采、净化及增产技术,分析了我国煤层气的开发现状及存在的问题和难题,并从国外煤层气的开发利用状况中得到启示。     

页岩气与煤层气成藏特征对比与共生优选

通过对煤层气和页岩气成藏条件、成因机制、赋存机理、运移机理等诸多方面对比研究,探寻煤层气和页岩气的相似性和差异性,二者均表现为具有纳米级孔隙结构、自生自储、原地成藏、连续成藏,成因类型都包括生物成因、热成因和混合成因.同时,其储层岩性、成藏过程、保存条件等具有很大差异性.煤层气和页岩气具有密切联系,并且国内多地区出现二者共生现象,可将其作为一个系统,结合地区特征建立系统评价标准,考虑实现多目的层位共同勘探开发.     

致密油藏有限元数值模拟

 目前数值模拟方法均基于达西渗流,无法对致密油藏非达西渗流进行有效模拟。致密油藏内在复杂,为实现致密油藏非达西渗流的科学模拟,建立了油水2相微可压缩非达西流的油藏数值模拟数学模型。同时考虑到致密油藏渗透率低、非均质性强的特点并兼顾模拟精度采用有限单元法进行离散,从而建立了有限元数值模型,形成了新的致密油藏数值模拟方法,最后将该方法进行实例检验,验证了方法的正确性。     

管道中瓦斯爆炸过程的数值模拟

利用AutoReaGas软件对封闭的长直管道内瓦斯爆炸进行了数值模拟,研究了瓦斯的浓度对爆炸超压影响的规律. 在此基础上,进一步研究了障碍物个数和阻塞比对瓦斯爆炸超压和火焰传播速度的影响. 数值结果表明,在无障碍物的管道中,当瓦斯浓度为化学当量浓度时,爆炸超压值最大;在带有障碍物的管道中,火焰速度值随着障碍物数量的增加先增大后减小;当障碍物个数一定时,最大爆炸超压和火焰速度随阻塞比增大而增加.     

油藏数值模拟技术的误差分析

为了使数值模拟技术成为认识油藏地质的重要手段 ,并成为方案实施的理论基础 ,提高模拟的可信度和真实性 ,必须将误差降低到最小程度 .以吐哈油田陵 2中东区为例 ,根据现场和理论相结合 ,归纳出了数值模拟过程中存在的几种主要误差 ,系统地剖析了产生误差的原因 ,并相应地提出了消除误差的办法 ,进一步完善了数值模拟工作体系 ,提高了模拟精度 ,为定量描述和评价油藏、预测开发趋势和优化技术对策及措施提供了有力的技术保障 ,也对认识油藏和油田开发有着十分重要的意义 .     

煤层气采收率影响因素分析

用Langmuir吸附方程分析了废弃地层压力对煤层气采收率的影响,用实验的方法分析了地层温度和CO2驱替流量对煤层气解吸率的影响。实验表明增加地层温度有助于煤层气的解吸,增加CO2驱替流量则可以提高煤层气脱附速度和最终脱附量。研究表明采收率降低废弃地层压力、增加地层温度和增大驱替流量有利于提高煤层气的采收率。