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《辽宁工程技术大学》 2010年
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辽宁矿区煤层气开采渗流规律研究

彭晓华  
【摘要】: 煤层气是一种可替代天然气的高效、洁净能源,具有广阔的开发前景。我国部分地区的煤层气资源已形成产业化,辽宁煤层气资源量丰富,虽然开发起步早,也取得了很大的成功,但尚未形成全面产业化。其主要原因在于煤层大多数为低渗透煤层,大部分煤层含水,在钻井采气过程中伴随着水的产出,而水的存在影响了煤层气的产出。从文献的检索情况来看,辽宁各煤层气开采井渗流规律的系统分析较少。本论文采用实验室实验与数值模拟结合的研究方法,对考虑滑脱效应的水-气两相流的渗流机理、影响因素、数学模型等进行了进一步的研究,通过实验室实验发现,同一煤样的渗透率均随围压的增加而降低,且在围压较高时,煤样只有获得足够大的压力梯度时,才能使煤样具有一定的渗透性,且渗流曲线几乎都呈V字型变化。当围压相同时,不同含水率下的渗透率随着束缚水饱和度的增加而减小,气体通过同一煤样的启动压力逐渐增大,表现出与线性阶段围压增加相同的效果。在考虑滑脱效应影响时,通过实验拟合结果可以看出滑脱效应与达西渗流是同时存在的,实验过程中,在孔隙压较低时,滑脱效应为主要的渗流方式。而随着孔隙压的增加,有效应力降低,达西渗流方式开始增长,滑脱效应开始减小,当到达极值点时,达西渗流开始迅速增加,滑脱渗流方式减缓。通过建立的数学模型,在给出基本假设后,应用FEPG软件对考虑滑脱效应和不考虑滑脱效应煤层气渗透率、储层压力进行对比研究。其结果表明:在井周附近,考虑滑脱效应的压力要比不考虑滑脱效应的压力大,影响压力分布的区域也比不考虑滑脱效应的范围大。达西流和滑脱流靠近生产井周的区域压力变化都比远端剧烈;达西流对压力影响的范围比滑脱流小,压力梯度比滑脱流大。而通过实验样品参数进行煤层储层的压力、浓度、含水率、相对渗透率及井田水、气排采数据与现场数据对比分析可以看出,其模拟结果与现场实测排采数据吻合性较好。可为今后开采低渗气藏提供科学依据及产能预测。
【学位授予单位】:辽宁工程技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TD84

【参考文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【共引文献】
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【同被引文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
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【二级参考文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【相似文献】
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