煤层气成藏机制及经济开采基础研究丛书(卷九):煤层气开采基础理论 - Softcover

胡爱梅，陈东

Softcover

ISBN 10: 7030432673 ISBN 13: 9787030432674

Publisher: 科学出版社, 2015

Synopsis

《煤层气成藏机制及经济开采基础研究丛书（卷九）：煤层气开采基础理论》主要针对我国沁水盆地的煤层气开发地质特征,从煤层气吸附/解吸动力学特征、渗流特性、数学模型和数值模拟技术应用方面,系统开展了煤层气吸附/解吸、渗流机理的物理模拟分析研究,在此基础上,建立了符合我国高煤阶煤储层特征的煤层气藏气-水两相耦合流动数学模型,开发了相应的数值模拟软件,并进一步开展了数值模拟软件在沁水盆地煤层气勘探开发中的应用研究,为沁水盆地煤层气高效开发提供了可靠的理论和方法。《煤层气成藏机制及经济开采基础研究丛书（卷九）：煤层气开采基础理论》数据资料翔实、内容丰富,具有很强的科学性、创新性和实用性。《煤层气成藏机制及经济开采基础研究丛书（卷九）：煤层气开采基础理论》：第一章煤层气吸附、解吸机理研究一、煤层气产出特征分析(一)煤层气产出基本特征煤层气作为一种新型的洁净能源，其开发利用对将来能源的补充来说是至关重要的。而煤层气的产出具有其特殊性。从煤层气的产出角度分析，其过程大致可分为三个阶段。第一阶段(饱和水流机制)%大部分煤层在静水压力作用下是被水饱和的，处于平衡状态，甲烷吸附在煤孔隙表面。如果通过煤层气井对煤层流体进行抽放，就能打破这一平衡。抽放的第一阶段产出水，为水单相流阶段。第二阶段(非稳态流机制或不饱和水流机制)：继续抽水进一步降低储层压力，降至解吸压力之下时，甲烷就不断地从煤体孔隙表面解吸，在孔隙或裂隙的水中形成气泡，但这些气泡没有合并成气流，它对水的流动有一定的阻碍作用，使水的相对渗透率下降。第三阶段(两相流机制)：随储层压力继续下降，更多的气体解吸出来，气饱和度增加，直到气泡合并成连续气流，并运移到钻孔中产出，气的相对渗透率逐渐增加。(二)煤层气产出机理分析煤层气主要是以吸附状态赋存于煤基质的孔隙中，在一定压力下处于动平衡状态，其产出机理遵循“解吸！扩散一渗流”的过程，即：从煤基质孔隙表面解吸，通过基块和微孔隙扩散到裂隙中，以达西流方式经裂隙流向井筒三个过程。煤层气在煤基质孔隙表面解吸和吸附是完全可逆过程。当储层压力降低时，被吸附的甲烷分子从煤的内表面脱离，解吸出来进入游离相。解吸是煤层气开发的先决条件，因此这一过程至关重要。解吸的煤层甲烷需要经孔隙或微裂隙扩散到裂隙中，才能形成达西流流向井筒。煤层甲烷的扩散是甲烷分子从高浓度向低浓度区的运动过程，本质是气体分子不规则热运动的结果。扩散至煤层裂隙系统的煤层气和煤层中的水产生了混相流动，沿煤层裂隙系统的压降方向渗流运移至井筒采出地面。该过程符合达西定律。渗透率是决定储层气、水流动的主要因素。同时裂隙发育状况A压差、储层损害也对煤层甲烷渗流产生影响。煤层甲烷的产出受解吸一扩散一渗流过程的共同控制，三个环节紧密相连，相互影响，相互制约，任一过程受制，都将严重影响煤层甲烷的产出。影响解吸的因素主要是压力、含气量、煤的水分含量、煤屑粒度、温度等；影响甲烷扩散的因素主要是甲烷浓度A扩散距离、平均自由程和煤层孔隙分布等；而影响渗流的因素有渗透率、裂隙发育状况、压差和储层损坏等。渗流是解吸发生的前提，有了渗流，才有压降，降压之后才有解吸；在压力梯度下的渗流造成了通道中甲烷分子的浓度差，然后才有

Edition details

• Publisher: 科学出版社
• Publication date: 2015
• Language: Chinese
• ISBN 10: 7030432673
• ISBN 13: 9787030432674
• Binding: Paperback
• Edition number: 1