煤层气数值模拟研究

【摘要】：数值模拟技术作为煤层气开发的重要科学决策工具之一,其一方面可以用于探索多孔介质的渗流规律,另一方面可以在工程上为开采方案决策上提供一些理论依据。随着计算机工业和计算数学理论的不断进步以及能源产业的迫切需求,动态模拟的油藏的产出变得越来越切合实际,到目前为止市场上出现了像Eclipse,WORKBENCH等商品化的数值模拟器,它们都是集成了前处理,模拟计算,后处理。但其核心模块数值模拟部分不能很好地反映煤储层的复杂特征。 因此本文先分析了煤层气的储集,运移和产出机理,并在总结和借鉴了前人的成果的基础上,深入研究了煤层气的解吸扩散渗流原理,建立了考虑煤基质孔隙度和渗透率以及毛管压力变化等因素的地质模型,并在此基础上建立了气、水二相三维的数值模型。同时本文中给出了使用全隐式求解数学模型的有限差分的详细推导过程,使用IDL语言结合GUIBuilder开发了煤层气数值模拟软件。最后利用开发出的软件一组数据计算分析了渗透率,孔隙度和井底流压等因子对煤层气井产能的影响,并给出了一些合理的开发建议。