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《西南石油学院》 2003年
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煤层气渗流过程中流固耦合问题的研究

徐剑良  
【摘要】: 煤层气是一种蕴藏量极其庞大的潜在能源。据有关专家估计,我国的煤层气资源量可达(30-35)×10~(12)m~3,几乎可以与常规天然气的资源量相比。这一丰富的能源资源如能得到正常有序地开发利用,将会对国民经济发展作出巨大贡献。 但是煤层气属于非常规能源资源,煤层气藏不同于常规气藏,由于煤层地质条件的特殊性,甲烷在煤层中赋存的状态和流动机理与常规砂岩储层不同。因此用常规的方法和技术无法对其进行有效的开发,于是对煤层气在煤岩中渗流机理认识的深入程度将直接影响到对煤层气的有效开发利用。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,流固耦合研究在油气开采领域越来越重要,经过近几十年对世界各地各种类型油气藏的大量开采,以及通过大量的实验室和理论分析研究工作,人们对油藏的力学有了更深入的了解和认识,并已经认识到油气藏的开采过程是一个流体(油、气、水)渗流与油气藏岩土多孔介质弹塑性变形动态耦合作用极强的过程,对于煤层气藏尤为如此。 本文即针对煤层气藏的特殊性质,先对其地质演化、地质环境和煤层气的生成、运移、储集及渗流等方面的特性作了总结,从而通过对煤层气藏地质特性的总结为煤层气渗流的流固耦合研究提供地质基础和静态的物性参数分布;进而根据这些基本地质特征,从煤层气以吸附为主的储存特性出发,建立了煤层气渗流流固耦合的数学模型,并利用有限差分法对数学模型进行了数值求解。最后编制计算机程序,利用该程序和常规模型模拟器对选定的实例分别进行计算,通过对计算结果的比较,证明了流固耦合效应对煤层气渗流的影响。
【学位授予单位】:西南石油学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TD84

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 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
2 徐剑良;刘全稳;赵庆波;欧成华;王贺强;樊长江;;煤层气流固耦合渗流模型求解过程中的参数处理[J];天然气工业;2006年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 陈德民;红菱矿区煤层气藏开发方法研究[D];中国地质大学(北京);2008年
2 白冰;CO_2煤层封存流动—力学理论及场地力学稳定性数值模拟方法[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
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1 李义贤;考虑温度作用下煤层气—水两相流运移规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 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
3 邓志刚;潞安矿区高强度开采煤体渗透率及瓦斯运移规律研究[D];煤炭科学研究总院;2007年
4 张峰光;低渗透煤层瓦斯流固耦合理论的研究[D];太原理工大学;2007年
5 段立群;含瓦斯煤岩破裂规律研究[D];黑龙江科技学院;2010年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
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3 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
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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8 李国玉;李宁;康佳梅;;青藏铁路冻土区块石护坡路基热传递特性[J];冰川冻土;2007年02期
9 李靖波;赵爱国;杨玉贵;董元宏;;通风块石层非达西效应的试验研究[J];冰川冻土;2010年02期
10 高晓慧;杨儒;李敏;;孔径可调的介孔磷酸铈的合成[J];北京化工大学学报(自然科学版);2007年S2期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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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 方俊伟;康毅力;游利军;李相臣;;致密砂岩气藏多尺度传质行为研究进展[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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 袁东升;近距离保护层开采多场演化及安全岩柱研究[D];河南理工大学;2010年
2 李刚;水岩耦合作用下软岩巷道变形机理及其控制研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 肖知国;煤层注水抑制瓦斯解吸效应实验研究与应用[D];河南理工大学;2010年
4 钱丽娟;铀(Ⅵ)、钍(Ⅳ)和铕(Ⅲ)在磷酸盐上的吸附研究[D];兰州大学;2010年
5 王曙辉;旋转式连续微波再生微粒捕集器再生机理及结构优化研究[D];湖南大学;2010年
6 齐云阶;水平井采油举升方法及其应用研究[D];中国地质大学(北京);2010年
7 邹健;桩端后注浆浆液扩散机理及残余应力研究[D];浙江大学;2010年
8 李瑞江;无控制Ⅱ型动量交换型径向流反应器催化剂封和床层流场行为的研究[D];华东理工大学;2010年
9 朱崇辉;筑坝土料的水利工程性质研究[D];西北农林科技大学;2010年
10 陶树;沁南煤储层渗透率动态变化效应及气井产能响应[D];中国地质大学(北京);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨付领;潞安矿区3#煤层瓦斯地质规律与瓦斯预测[D];河南理工大学;2010年
2 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
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 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
5 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
6 敬复兴;峰峰矿区2号煤层瓦斯赋存规律及主控因素研究[D];河南理工大学;2010年
7 郭明涛;赵庄矿瓦斯地质规律研究与瓦斯预测[D];河南理工大学;2010年
8 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
9 陈丽刚;基于ABAQUS渗流与应力耦合作用的边坡稳定性分析[D];郑州大学;2010年
10 丁铜伟;强内热源多孔介质条通道流动换热实验技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 骆祖江,叶建平;煤层气运移产出气水固三相耦合模型[J];长春科技大学学报;2001年04期
2 柳孟文,李能根,赵文光,王海华;煤层气综合评价技术初探[J];测井技术;1999年02期
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5 武廷山;辽宁煤层气开发与利用[J];东北煤炭技术;1997年03期
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8 吴景春,华力,崔宝臣,赵永仁,李作臣;降低特低渗透油层启动压力室内实验[J];大庆石油学院学报;2003年02期
9 李国义,李其,钟伯明,魏嘉荃;预紧力对抽油杆螺纹段表面裂纹应力强度因子的影响[J];大庆石油学院学报;1996年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 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
2 周志军;低渗透储层流固耦合渗流理论及应用研究[D];大庆石油学院;2003年
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5 杨栋;裂缝中气液二相流体临界渗流机理与理论研究[D];太原理工大学;2005年
6 阳仿勇;变形介质气藏流固耦合渗流理论及应用研究[D];西南石油学院;2005年
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8 杨永杰;煤岩强度、变形及微震特征的基础试验研究[D];山东科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 刘昌军;非饱和水气两相渗流数值模拟研究及应用[D];河海大学;2005年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 司鹄;郭涛;李晓红;;钻孔抽放瓦斯流固耦合分析及数值模拟[J];重庆大学学报;2011年11期
2 白冰;李小春;石露;袁维;汪海滨;;基于虚强度参数的塑性硬化模式[J];长江科学院院报;2012年08期
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4 张超兰;周科平;;负压强制脱水数值模拟与分析[J];金属矿山;2012年02期
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9 徐剑良;刘全稳;赵庆波;欧成华;王贺强;樊长江;;煤层气流固耦合渗流模型求解过程中的参数处理[J];天然气工业;2006年04期
10 徐剑良;程绪彬;潘校华;费怀义;;碳酸盐岩储层缝洞的预测方法与应用[J];天然气工业;2007年11期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 张玉荣;分层注水储层参数变化机理与配注参数动态调配方法研究[D];东北石油大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 刘建军,刘先贵;煤储层流固耦合渗流的数学模型[J];焦作工学院学报;1999年06期
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6 张洪武,钟万勰,钱令希;土体固结分析的一种有效算法[J];计算结构力学及其应用;1991年04期
7 郭尚平,刘慈群,阎庆来,黄延章;渗流力学的近况和展望[J];力学与实践;1981年03期
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9 张洪武,钟万勰,钱令希;饱和土壤固结分析的算法研究[J];力学与实践;1993年01期
10 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
【相似文献】
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1 胡坤;王洪滨;王仲勋;;基于FEPG的煤层气流固耦合渗流规律[J];中国科技信息;2006年02期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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7 王建省;王晓纯;;热流作用的多孔介质突变面梯度分布模型[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2000年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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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
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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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6 程瑶;基于结构元理论的煤层气输运模糊数学模型及解析解[D];辽宁工程技术大学;2011年
7 陈进超;煤层气富集区非地震综合物探技术及试验研究[D];成都理工大学;2012年
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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
2 吉小艳;弧形钢闸门主框架动力稳定性的研究[D];西北农林科技大学;2004年
3 吴忆峰;基于传声损失的双层隔声窗结构参数的优化设计与分析[D];汕头大学;2005年
4 党小建;水轮机导叶流固耦合振动特性计算[D];西安理工大学;2004年
5 王波;撬装式自动混浆系统研究[D];西南石油学院;2004年
6 陆春华;液饱和多孔介质动力响应的弹塑性有限元分析[D];重庆大学;2004年
7 曹明;流固耦合下压力管道动态断裂数值分析[D];浙江大学;2006年
8 王永权;液力偶合器叶轮与流体的流固耦合模拟与分析[D];吉林大学;2009年
9 田杰;岩体渗流的流固耦合问题及其工程应用[D];中国科学院研究生院(渗流流体力学研究所);2005年
10 祖楠;考虑流固耦合时的海底管道悬跨段非线性动力分析[D];中国海洋大学;2005年
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