本文關鍵詞：煤層氣在雙孔介質中解吸及滲流機理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤層氣是煤礦開采中威脅煤礦安全生產的主要災害之一，同時煤層氣也是一種優(yōu)質、潔凈、高效的能源。煤層氣是指在煤化過程中生成以甲烷為主的并以物理吸附形式儲集在煤層中的自生自儲型非常規(guī)天然氣，煤層氣在成藏、賦存、滲流以及開采方式等方面都不同于常規(guī)天然氣。煤層氣的開采過程包括煤層氣從煤巖基質孔隙中的解吸以及從裂隙滲流到井筒。因此，深入研究煤層氣在煤層中的解吸滲流機理對于煤層氣的開采有重要的意義。 本文首先根據(jù)煤層自身的特點，將煤巖簡化為孔隙—裂隙雙孔介質結構進行研究，在此基礎上分析了煤層氣在煤層中的儲集、運移和產出機理，為煤層氣滲流數(shù)學模型的建立奠定了理論基礎；詳細論述了煤層氣的解吸過程，分析煤層氣解吸的影響因素，揭示了煤層氣解吸的本質；并對影響煤層氣滲透率動態(tài)變化的影響因素進行分析，建立有效應力、基質收縮、克林肯伯格效應綜合影響下的滲透率動態(tài)變化的數(shù)學模型；然后基于雙孔介質理論，在考慮低滲透煤層啟動壓力梯度的影響下，建立了非平衡吸附擬穩(wěn)態(tài)條件下雙重介質氣—水兩相流流固耦合模型，利用有限差分法和有限元法對耦合方程進行離散處理，，并編制程序進行模擬計算。結果表明耦合情況下壓力下降較為平緩，而壓力是儲層特征參數(shù)的控制因素，影響到孔隙度，滲透率等參數(shù)的變化情況。因此，在進行煤層氣滲流機理研究時，不能忽略流固耦合效應的影響。
【關鍵詞】：煤層氣 雙孔介質 解吸 滲流 流固耦合
【學位授予單位】：東北石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TD84
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 創(chuàng)新點摘要6-9
• 第一章 前言9-13
• 1.1 問題的提出9
• 1.2. 國內外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 煤層氣吸附解吸機理研究9-10
• 1.2.2 煤層氣滲流理論研究10-11
• 1.2.3 煤層氣流固耦合作用研究11-12
• 1.3 本文的主要研究內容12-13
• 第二章 煤層儲層性質及煤層氣產出機理13-20
• 2.1 煤巖儲層物理結構13-15
• 2.1.1 煤儲層的基質孔隙13-14
• 2.1.2 煤儲層的裂隙系統(tǒng)14-15
• 2.2 煤層氣的賦存狀態(tài)15-17
• 2.2.1 煤層氣的吸附態(tài)16-17
• 2.2.2 煤層氣的游離態(tài)17
• 2.2.3 煤層氣的溶解態(tài)17
• 2.3 煤層氣的運移產出機理17-18
• 2.4 煤層氣解吸—擴散—滲流過程之間的關系18-20
• 第三章 煤層氣解吸機理研究20-27
• 3.1 煤層吸附甲烷的本質20-21
• 3.2 煤層氣吸附模型分類21-22
• 3.3 煤層氣解吸影響因素22-25
• 3.4 煤層氣解吸方式25-27
• 第四章 煤層氣滲流機理研究27-50
• 4.1 煤層氣的滲流過程27-28
• 4.2 滲透率的動態(tài)描述28-29
• 4.3 多因素影響下滲透率模型的建立29-32
• 4.3.1 有效應力影響下的滲透率29-30
• 4.3.2 基質收縮影響下的滲透率30-31
• 4.3.3 克林肯伯格效應影響下的滲透率31
• 4.3.4 多因素影綜合影響下的動態(tài)滲透率31-32
• 4.4 煤層氣的滲流規(guī)律32-41
• 4.4.1 基本假設32
• 4.4.2 煤巖骨架數(shù)學模型32-35
• 4.4.3 儲層流體滲流數(shù)學模型35-39
• 4.4.4 輔助方程39
• 4.4.5 定解條件39-41
• 4.5 流固耦合數(shù)學模型的數(shù)值解法41-49
• 4.5.1 滲流場差分求解42-46
• 4.5.2 變形場有限元求解46-49
• 4.6 實例分析49-50
• 結論50-51
• 參考文獻51-56
• 致謝56-57
• 詳細摘要57-66

【引證文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 于洋;新疆阜康煤田瓦斯?jié)B流性的數(shù)學模型研究[D];新疆大學;2013年

  本文關鍵詞：煤層氣在雙孔介質中解吸及滲流機理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：362194