【摘要】：煤層氣是一種潔凈的非常規(guī)天然氣,在中國的天然氣開發(fā)中占有重要地位。煤層氣井在排水采氣過程中會(huì)經(jīng)歷氣、水兩相流動(dòng)階段,導(dǎo)致煤層氣藏壓力動(dòng)態(tài)發(fā)生變化。因而,本文主要目的是依據(jù)煤層氣吸附解吸特征和排水采氣原理,討論煤層氣井氣、水兩相滲流模型,這對(duì)于預(yù)測煤層氣井生產(chǎn)的井底流壓變化及產(chǎn)量動(dòng)態(tài)具有非常重要的理論意義,也能對(duì)實(shí)際煤層氣藏的生產(chǎn)起到指導(dǎo)作用。在求解煤層氣井氣、水兩相滲流控制方程組時(shí),由于煤層氣藏吸附氣量、氣體偏差系數(shù)、氣體粘度、綜合壓縮系數(shù)等都是壓力的函數(shù),還考慮到氣、水兩相滲流的特征,所以本文引入了不同于常規(guī)氣藏的擬壓力、擬時(shí)間函數(shù)使氣、水兩相流控制方程組線性化。將線性化的方程組進(jìn)行無量綱處理,得到與油藏單相滲流控制方程組類似的形式。因此,參考油藏的求解方法就能求得煤層氣井氣、水兩相滲流數(shù)學(xué)模型無量綱擬壓力解,再結(jié)合煤層氣藏兩相物質(zhì)平衡方程、微分物質(zhì)平衡方程、煤層氣藏兩相流動(dòng)綜合壓縮系數(shù)進(jìn)行計(jì)算,從而求得煤層氣藏壓力變化和含氣飽和度變化。本文采用不同的方法求解和分析三種煤層氣井氣、水兩相滲流數(shù)學(xué)模型。一是煤層氣藏直井氣水兩相流模型。在封閉邊界井底定產(chǎn)量條件下,運(yùn)用Laplace變換和Stehfest數(shù)值反演求解擬壓力解,將應(yīng)用實(shí)例的壓力解與數(shù)值模擬解進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。二是煤層氣藏垂直裂縫井一維兩相流模型。在無限大煤層氣藏一維兩相流井底定產(chǎn)量條件下,采用相似性變換法求解擬壓力解;對(duì)于封閉煤層氣藏一維兩相滲流,井底定產(chǎn)問題采用Laplace變換方法求解擬壓力解,井底定壓問題通過Duhamel褶積來求解產(chǎn)量解。另外,引入物質(zhì)平衡擬時(shí)間,得到無量綱擬壓力解和無量綱產(chǎn)量解趨勢重合的曲線圖。三是煤層氣藏二維兩相流垂直裂縫井模型。由于空間上存在二維變量,先后將數(shù)學(xué)模型作Fourier、Laplace變換和反變換,再運(yùn)用Stehfest數(shù)值反演求得擬壓力解。以上三種數(shù)學(xué)模型均給出相應(yīng)的煤層氣藏實(shí)際應(yīng)用案例,并做出參數(shù)性分析,形成了可靠的預(yù)測煤層氣井氣、水兩相滲流壓力動(dòng)態(tài)分析方法。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TE312

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