论文题目: 阜新盆地煤层气储运规律及资源预测研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 工程力学
作者: 王起新
导师: 王来贵
关键词: 煤层气,孔隙裂隙双重介质模型,有限差分方法,储运规律,可采性评价,模糊数学评价,产能敏感性
文献来源: 辽宁工程技术大学
发表年度: 2005
论文摘要: 将煤层气视为一种资源对其开发利用不仅可以提高煤矿安全生产水平,而且使不可再生的矿物资源得到充分利用,为国民经济的发展提供一种洁净、优质的能源,对于缓解我国当前面临的能源紧缺状况亦具有重要意义。阜新矿区是我国早期煤炭生产基地之一,煤炭开采具有悠久历史。目前,矿区浅部煤炭资源已近枯竭,现存矿井开采地下深部煤层,且大多数为高瓦斯矿井。对阜新盆地煤层气资源进行合理评价和产能预测,是阜新工业企业振兴及地区经济中长期发展的迫切要求。本文通过对阜新盆地煤层气井研究资料和现场试验资料的探索研究,分析提出煤层气储层参数标准,建立了阜新盆地煤层气可采性参数评价指标体系;在分析研究煤层气赋存、运移机理的基础上,建立煤层气赋存、运移的动力学模型,在此基础上构建数值模型,对阜新盆地煤层气开采进行产量预测和产量分析。研究内容主要包括以下几个方面:(1) 针对阜新盆地煤层气资源,对煤层气储集状态、扩散和渗流作用等赋存、运移机理进行了系统分析和试验研究,为煤层气藏渗流数学模型的建立奠定了理论基础。(2) 建立了煤层气赋存、运移的孔隙-裂隙双重介质模型和双重介质中煤层气的渗流数学模型(涉及煤层气的解吸与扩散模型、煤层气的渗流模型、煤层气藏特殊参数处理和定解条件等),为定量分析煤层气储运规律提供理论依据。(3) 采用有限差分方法对煤层气藏渗流数学模型进行差分离散,并采用全隐式方法建立煤层气藏模拟的数值模型,以保证解的稳定性(4) 建立了煤层气藏数值模拟分析方法,并对阜新盆地的煤层气藏的储运规律进行模拟及产能敏感性的数值模拟。(5) 建立了煤层气资源评价参数标准及评价指标体系,并首次应用模糊数学评价方法,对阜新盆地五个煤矿井区进行了煤层气储层模糊数学评价分析。
论文目录:
第一章绪论
1． 1本文的研究背景、研究目的和意义
1． 2煤层气资源评价的国内外研究现状
1． 3本文的研究内容和方法
1． 3． 1本文的主要研究内容
1． 3． 2本文的研究方法和技术路线
第二章阜新盆地概况
2． 1阜新盆地自然概况
2． 1． 1地势
2． 1． 2水文
2． 1． 3气象
2． 2生产矿井现状
2． 2． 1矿区现状
2． 2． 2矿井瓦斯
2． 3盆地地质概况
2． 3． 1地层
2． 3． 2构造
2． 3． 3岩石类型
2． 3． 4煤层与煤质
2． 3． 5水文地质
2． 4小结
第三章煤层气储层物性研究
3． 1煤层气储层的孔隙性
3． 2煤层气储层的渗透性实验
3． 3煤层气储层压力
3． 4煤层气储层渗透率的影响因素
3． 4． 1原地应力和有效应力
3． 4． 2煤层埋藏深度和原始储层压力
3． 4． 3煤层天然裂隙
3． 4． 4生产过程中储层压力变化对渗透率的影响
3． 5煤层气储层的围岩物性
3． 5． 1煤层气储层顶、底板的渗透性
3． 5． 2围岩的封盖能力和封闭机理
3． 6小结
第四章煤层气储层含气性特征
4． 1煤层的等温吸附特征实验研究
4． 1． 1实验原理
4． 1． 2实验结果
4． 1． 3煤层气吸附特性的影响因素
4． 1． 4煤层含气饱和度
4． 2煤储层的解吸特性
4． 2． 1煤层气解吸量
4． 2． 2煤层气的吸附时间
4． 3煤层气的临界解吸压力和理论采收率
4． 3． 1煤层气的临界解吸压力
4． 3． 2煤层气的理论采收率
4． 4煤层气含量
4． 4． 1煤层气组分
4． 4． 2煤层气含量
4． 5煤层气赋存规律及分带性
4． 5． 1煤层气含量与构造关系
4． 5． 2煤层气含量与煤岩组分的关系
4． 5． 3煤层气含量与地下水活动的关系
4． 5． 4煤层气含量与围岩关系
4． 5． 5煤层气含量与煤层赋存深度的关系
4． 5． 6煤层气含量与煤厚的关系
4． 5． 7煤层气含量与火成岩的关系
4． 6小结
第五章阜新盆地煤层气资源评价
5． 1资源量评价
5． 1． 1煤层气总资源量
5． 1． 2煤层气有效资源量
5． 1． 3砂体气资源量估算
5． 2煤层气可采性评价
5． 2． 1煤层气可采性评价指标体系
5． 2． 2煤层气可采性经验评判
5． 3煤层气储层模糊数学评价
5． 4小结
第六章试验井区煤层气运移规律的数值模拟
6． 1煤层气扩散机理及其产出过程
6． 1． 1煤层气的扩散机理
6． 1． 2煤层甲烷在煤层中的产出过程
6． 2煤层气运移的数学模型与数值方法
6． 2． 1基本假设
6． 2． 2数学模型的建立
6． 2． 3定解条件
6． 2． 4煤层气数学模型中特殊参数的处理
6． 2． 5煤层气输运的数值模型及其求解方法
6． 3煤层气产出过程模拟
6． 3． 1参数准备
6． 3． 2地质模型的建立
6． 3． 3产量预测
6． 3． 4试验区气、水产量分析
6． 3． 5LJ-1井动态预测
6． 4产能敏感性分析
6． 4． 1吸附时间的影响
6． 4． 2渗透率的影响
6． 4． 3原始储层压力的影响
6． 4． 4含气饱和度的影响
6． 4． 5供给半径的影响
6． 4． 6孔隙度的影响
6． 4． 7水文地质影响
6． 5小结
第七章结论与展望
7． 1主要成果和认识
7． 2今后工作方向
参考文献
致谢
作者简介
查新结论
发布时间: 2005-05-09
参考文献
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