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《安徽理工大学》 2006年
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热流固耦合在煤层气渗流过程中的应用

王仲勋  
【摘要】:煤层气是成分以甲烷为主,含重烃气、非烃气的自储式非常规天然气藏。数百年来矿业部门从残酷的现实出发,一直视煤层甲烷为煤矿的一大灾害。近些年来,随着天然气需求量增大和勘探技术的改进,人们逐渐认识到煤层气是一种潜力巨大的非常规能源,因此日益引起人们的广泛重视。当前,在石油工业基础上发展起来的一套煤层气勘探、开发技术已经成熟且行之有效,对目前尚无法开采的深层煤提供了一种可对其资源加以利用的方法。 对煤层气在煤岩中渗流机理的认识的深入程度将直接影响到对煤层气的有效开发利用。由于煤层性质的特殊性,甲烷在煤层中赋存的状态和流动机理与常规砂岩储层中不同。近年来随着石油工业的发展以及解决复杂石油工程问题的需要,人们逐渐将流固耦合理论应用于油气藏的开采当中。最近通过大量的实验证明,煤层气在解吸过程中煤体温度要下降5℃。所以,温度对煤层气渗流规律的影响是不能忽略的,煤层气的渗流过程是受渗流场、煤体骨架变形场及温度场耦合作用影响的。 本文针对煤层气藏的特殊性质,首先对其地质演化、地质环境和煤层气的生成、运移、储集及渗流规律等方面的特征进行了总结。通过实验验证了煤层气产出过程中所经历的三个阶段。并在前人研究的基础上建立了描述煤层气渗流规律的数学模型并给出了有限元求解方法和基于FEPG的求解方法,为研究此类非线性耦合问题提供了新的思路。
【学位授予单位】:安徽理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TD845

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 段晓荏;活性污泥热压过滤高干度脱水机理的研究[D];苏州大学;2010年
2 刘峰;多孔介质热流固耦合的有限元分析[D];河北理工大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 董平川,徐小荷,何顺利;流固耦合问题及研究进展[J];地质力学学报;1999年01期
2 张广洋,谭学术,鲜学福,杜云贵;煤层瓦斯运移的数学模型[J];重庆大学学报(自然科学版);1994年04期
3 梁冰,刘建军,王锦山;非等温情况下煤和瓦斯固流耦合作用的研究[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);1999年05期
4 孙可明,梁冰,王锦山;煤层气开采中两相流阶段的流固耦合渗流[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2001年01期
5 董平川,徐小荷;油、水二相流固耦合渗流的数学模型[J];石油勘探与开发;1998年05期
6 王仲勋;郭永存;;煤层气开发理论研究进展及展望[J];天然气勘探与开发;2005年04期
7 徐剑良,刘全稳,李志军,陈国民,李洪玺,王立志;煤层气渗流流固耦合数学建模及求解[J];天然气工业;2005年05期
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10 刘建军;天然气流固耦合渗流计算的有限元方法[J];新疆石油地质;2000年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 徐剑良;煤层气渗流过程中流固耦合问题的研究[D];西南石油学院;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贾彩虹;王媛;张雪颖;;深基坑工程流固耦合模型的发展进程与动向[J];四川建筑科学研究;2010年06期
2 康家甦;;电站储煤场自燃现象分析与储煤系统优化[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年01期
3 张钟鼎,王维彬;变形多孔介质中多相流问题的数值方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2001年01期
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6 吕兆兴;冯增朝;赵阳升;;孔隙介质中渗流团分形维数的模拟计算方法[J];地下空间与工程学报;2005年06期
7 龙芝辉,汪志明,王小秋,陈文亮;射流作用下岩石局部渗流压力分布的研究[J];地下空间与工程学报;2005年S1期
8 李明;陈洪凯;;裸洞隧道病害整治防护技术研究[J];地下空间与工程学报;2007年05期
9 郤保平;赵阳升;;层状盐岩溶腔储气库长期运行稳定性研究[J];地下空间与工程学报;2007年S2期
10 张明义;李双洋;高志华;张淑娟;;青藏铁路抛石护坡和保温材料复合路基温度场特征非线性分析[J];冰川冻土;2007年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周新良;罗文柯;刘寿兰;陈小辉;;顺层长钻孔抽采瓦斯抽采半径数值法与钻孔负压法的对比分析研究[A];中国职业安全健康协会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 常宝华;熊伟;高树生;刘华勋;张静楠;;大尺度缝洞型油藏弹性开采特征实验研究[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
3 傅礼兵;姚约东;;基于指数式非达西渗流模型的解析解[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
4 唐明云;施安峰;贾江涛;吴斌;王晓宏;;考虑轻油组分的SAGD过程热采稠油数值研究[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
5 罗建新;张烈辉;赵玉龙;刘启国;;线性复合油气藏试井解释模型及典型曲线分析[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
6 杨锋;王新海;刘洪;;井钻遇溶洞油藏试井解释方法[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
7 刘华林;熊伟;高树生;;矩形五点井网稳定注采压力系统的建立[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
8 李道伦;杨景海;查文舒;;数值试井若干关键技术研究[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
9 梁冰;陈天宇;孙维吉;;复杂地质条件煤层气藏井间干扰对井网布置的影响[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
10 邵九姑;许友生;;Forchheimer型非达西渗流系统的数值模拟[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘浩;高煤级煤储层水力压裂的裂缝预测模型及效果评价[D];河南理工大学;2010年
2 李波;天池煤矿瓦斯分布规律及突出危险性研究[D];河南理工大学;2010年
3 刘炎昊;高煤级煤储层条件下的气体运移机理[D];河南理工大学;2010年
4 何志刚;温度对构造煤瓦斯解吸规律的影响研究[D];河南理工大学;2010年
5 桑培淼;注水强化松软煤壁稳定性的规律及工艺参数研究[D];河南理工大学;2010年
6 于宝种;阳泉无烟煤对N_2-CH_4二元气体的吸附—解吸特性研究[D];河南理工大学;2010年
7 汪国华;近距离上保护层开采卸压范围及临界层间距研究[D];河南理工大学;2010年
8 李连昌;新安煤田二_1煤层煤与瓦斯突出危险程度预测[D];河南理工大学;2010年
9 张彦奇;超细水泥渗透特性微观试验研究及理论分析[D];山东科技大学;2010年
10 胡艳卉;矿井地下水流场数值模拟及其应用研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张钟鼎,王维彬;变形多孔介质中多相流问题的数值方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2001年01期
2 徐新阳,邓述波,周明远;浮选精煤热压过滤脱水机理[J];东北大学学报;1998年05期
3 卢涛,姜培学;多孔介质融化相变自然对流数值模拟[J];工程热物理学报;2005年S1期
4 徐新阳,姜立新,罗茜;热压过滤诸影响因素的研究[J];过滤与分离;1999年03期
5 奉华,张衍国,邱天,吴占松;城市污水污泥的热解特性[J];清华大学学报(自然科学版);2001年10期
6 曲艳丽,李爱民,李润东,秦四强;饼状污泥干燥特性的研究[J];燃烧科学与技术;2005年01期
7 孔祥言,李道伦,徐献芝,卢德唐;热-流-固耦合渗流的数学模型研究[J];水动力学研究与进展(A辑);2005年02期
8 武红岭;王小凤;马寅生;周显强;陈宣华;操成杰;乔子江;;多孔介质构造应力驱油的固流耦合分析[J];石油勘探与开发;2006年01期
9 李淑霞;陈月明;郝永卯;杜庆军;;多孔介质中天然气水合物降压开采影响因素实验研究[J];中国石油大学学报(自然科学版);2007年04期
10 朱庆霞,胡国林;多孔介质内部热质传递的等效耦合扩散模型的推导及其应用[J];陶瓷学报;2002年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 侯志杰;稠油区热采注汽管网优化与注烟道气工艺技术研究[D];大连理工大学;2002年
2 石颖;油井井下温度场的数值模拟[D];大庆石油学院;2004年
3 杨彩红;水对深部工程软岩蠕变规律的影响[D];辽宁工程技术大学;2005年
4 刘伟;特大断面地下洞室开挖的热流固耦合有限元分析[D];天津大学;2006年
5 刘善利;饱和岩体热流固耦合模型研究[D];河海大学;2007年
6 王元妹;多孔介质传热传质及热湿应力分析[D];南京航空航天大学;2008年
【二级引证文献】
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1 钱礼国;高双折射光子晶体光纤应用于传感的研究[D];南京邮电大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 董平川,徐小荷,何顺利;流固耦合问题及研究进展[J];地质力学学报;1999年01期
2 姜德义,张广洋,胡耀华,刘立平;有效应力对煤层气渗透率影响的研究[J];重庆大学学报(自然科学版);1997年05期
3 孙可明,梁冰,王锦山;煤层气开采中两相流阶段的流固耦合渗流[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2001年01期
4 孙可明,梁冰,朱月明;考虑解吸扩散过程的煤层气流固耦合渗流研究[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2001年04期
5 罗晓辉;深基坑开挖渗流与应力耦合分析[J];工程勘察;1996年06期
6 冉启全,李士伦;流固耦合油藏数值模拟中物性参数动态模型研究[J];石油勘探与开发;1997年03期
7 董平川,徐小荷;油、水二相流固耦合渗流的数学模型[J];石油勘探与开发;1998年05期
8 林良俊,马凤山;煤层气产出过程中气-水两相流与煤岩变形耦合数学模型研究[J];水文地质工程地质;2001年01期
9 董平川,徐小荷;储层流固耦合的数学模型及其有限元方程[J];石油学报;1998年01期
10 欧成华;储层孔隙介质多组分气体吸附理论模型研究[J];天然气工业;2003年03期
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1 徐剑良;煤层气渗流过程中流固耦合问题的研究[D];西南石油学院;2003年
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2 吴俊;;关于煤层气体热力学理论和若干参数计算的研究[J];煤炭学报;1989年02期
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4 周晓红,李豪峰;煤层气产业发展战略与相关政策问题[J];中国能源;2001年07期
5 丁锦萍;利用煤层气发展山西合成油工业探讨[J];山西化工;2002年01期
6 桂宝林;恩洪-老厂地区煤层气成藏条件研究[J];云南地质;2004年04期
7 孙世海;;煤层气替代水煤气[J];油气田地面工程;2006年07期
8 ;中国煤层气地质资源总量市预计达36万多亿立方米[J];能源与环境;2008年02期
9 ;2020年中石油煤层气商品量将达100亿立方米[J];录井工程;2011年02期
10 孙茂远,黄盛初;中国煤层气开发利用技术和政策选择[J];中国煤层气;1995年02期
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1 李勇;彭卫东;;SCB60煤层气钻机的研制[A];非常规油气资源勘探开发装备及应用技术研讨会论文集[C];2011年
2 陶明信;;煤层气地球化学与资源类型研究进展[A];第十届全国有机地球化学学术会议论文摘要汇编[C];2005年
3 韩保山;张新民;;用典型曲线计算煤层气资源量[A];中国煤炭资源现状与勘探开发利用技术进展及环境保护——中国地质学会、中国煤炭学会煤炭田地质专业委员会2004年学术交流会论文集[C];2004年
4 赵孟军;宋岩;苏现波;柳少波;秦胜飞;洪峰;;煤层气聚气历史研究及其地质意义[A];第十届全国有机地球化学学术会议论文摘要汇编[C];2005年
5 徐会军;王保玉;周东;;晋城矿区煤层气储藏特征及开发前景[A];瓦斯地质新进展[C];2001年
6 黄述森;;山西省沁水煤田沁源区块煤储层特征及煤层气富集的地质因素分析[A];2006年全国瓦斯地质学术年会论文集[C];2006年
7 董全庚;;煤层气与西部开发战略[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
8 吴建光;叶建平;唐书恒;;注CO_2提高煤层气采收率的模拟实验研究[A];中国煤炭资源现状与勘探开发利用技术进展及环境保护——中国地质学会、中国煤炭学会煤炭田地质专业委员会2004年学术交流会论文集[C];2004年
9 冯三利;张遂安;胡爱梅;马方明;张秉铭;丛连铸;吴建光;范华;孙晗森;郭本广;黄圣祥;樊生利;李安启;;煤层气压裂工艺技术研究[A];2003年度中国煤炭工业协会科学技术奖获奖项目汇编[C];2004年
10 赵光宇;;提高煤层气采收率途径的探讨[A];山西省上半年煤炭经济运行分析会论文集[C];2004年
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1 本报记者 李仑 通讯员 郎亚娟;每天百万立方米煤层气被点天灯[N];中国煤炭报;2009年
2 本报记者 李仑 通讯员 郎亚娟;沁水煤层气安全开发路漫漫[N];中国煤炭报;2009年
3 本报记者 李萍 本报通讯员 龚奕丹;洁净新能源 还一片蓝天[N];中国国土资源报;2009年
4 记者 王龙飞 通讯员 宋薇;港华煤层气液化项目一期工程投产[N];山西经济日报;2009年
5 刘涛;单独挺进煤层气[N];中国煤炭报;2008年
6 记者 李仑 通讯员 郎亚娟 陈杰斌;山西五家煤层气探采企业被叫停[N];中国煤炭报;2008年
7 本报记者 孙郁瑶;我国大力推进煤层气抽采利用[N];中国工业报;2009年
8 莆阳;煤层气变为资源新贵[N];中国石化报;2009年
9 李治山;我国首次自主煤层气空气反循环动力造穴井试验成功[N];经理日报;2009年
10 郭沁栋 于海亮;山西将建全国最大煤层气液化项目[N];中国国土资源报;2009年
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1 姜振海;超音速共形导引头整流罩热流固耦合[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
2 王自明;油藏热流固耦合模型研究及应用初探[D];西南石油学院;2002年
3 张群;煤层气储层数值模拟模型及应用的研究[D];煤炭科学研究总院;2002年
4 张冬丽;煤层气定向羽状水平井开采数值模拟方法研究[D];中国科学院研究生院(渗流流体力学研究所);2004年
5 王起新;阜新盆地煤层气储运规律及资源预测研究[D];辽宁工程技术大学;2005年
6 王红岩;山西沁水盆地高煤阶煤层气成藏特征及构造控制作用[D];中国地质大学(北京);2005年
7 蔚远江;准噶尔盆地低煤级煤储层及煤层气成藏初步研究[D];中国地质大学(北京);2003年
8 崔永君;煤对CH_4、N_2、CO_2及多组分气体吸附的研究[D];煤炭科学研究总院;2003年
9 傅小康;中国西部低阶煤储层特征及其勘探潜力分析[D];中国地质大学(北京);2006年
10 杨坪;砂卵(砾)石层模拟注浆试验及渗透注浆机理研究[D];中南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王仲勋;热流固耦合在煤层气渗流过程中的应用[D];安徽理工大学;2006年
2 姜涛;基于热流固耦合注水地层及套管损坏分析[D];东北石油大学;2011年
3 刘峰;多孔介质热流固耦合的有限元分析[D];河北理工大学;2010年
4 韩保山;废弃矿井煤层气资源开发潜力评价方法研究[D];煤炭科学研究总院;2003年
5 姚艳斌;基于GIS的华北煤层气资源综合评价[D];中国地质大学(北京);2005年
6 郭威;火花点火式发动机燃用变组分煤层气研究[D];合肥工业大学;2003年
7 付玉;煤层气储层数值模拟研究[D];西南石油学院;2004年
8 熊伟;流固耦合渗流规律研究[D];中国科学院渗流流体力学研究所;2000年
9 郭大浩;煤层气井数值模拟研究[D];成都理工大学;2004年
10 陈玲侠;韩城矿区空间数据库建立及在煤层气评价中的应用[D];西安科技大学;2004年
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