滑脫效應(yīng)影響的低滲透儲層煤層氣運移規(guī)律研究.pdf

1、摘要本文利用煤層氣運移理論、固體力學、孔隙介質(zhì)理論、滲流力學、多相滲流、有限元數(shù)值計算等理論在總結(jié)前人己有的研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，進行了滑脫效應(yīng)影響的低滲透儲層氣體運移規(guī)律的研究，完成了以下研究工作：1.根據(jù)低滲透儲層的特點，進行了合理必要的力學假設(shè)，并在此基礎(chǔ)上，建立了滑脫效應(yīng)影響的低滲透儲層煤層氣運移的數(shù)學模型；建立了對煤層氣采出有重要影響的氣水兩相滲流階段的滑脫效應(yīng)影響的低滲透儲層氣水耦合滲流模型；建立了滑脫效應(yīng)影響的低滲儲層單相氣體

2、滲流數(shù)學模型。2.利用滑脫效應(yīng)影響的低滲透儲層單相氣體滲流數(shù)學模型，進行了解析分析，得到了有限長煤層滑脫效應(yīng)影響的氣體穩(wěn)定流動的采場壓力分布解析式；無限大煤層滑脫效應(yīng)影響的氣體不穩(wěn)定流動的采場壓力分布解析式；滑脫效應(yīng)影響的低滲透無限儲層氣體單向不穩(wěn)定流動采場產(chǎn)量預(yù)測公式；滑脫效應(yīng)影響的球向不穩(wěn)定流動的采場壓力分布解析式以及低滲透無限儲層氣體球向不穩(wěn)定流動采場產(chǎn)量預(yù)測公式。3.利用實驗手段進行了考慮滑脫效應(yīng)的低滲透儲層煤層氣運移實驗和不同

3、水飽和度下低滲透氣藏氣體滑脫效應(yīng)實驗，得到了新的滑脫效應(yīng)數(shù)學擬合式并解釋了式中各系數(shù)的物理意義；得到了滑脫因子和絕對滲透率之間的變化關(guān)系；解釋了水飽和度、孔隙壓力、環(huán)境壓力對儲層有效滲透率的動態(tài)影響；證明了低滲透環(huán)境下，滑脫效應(yīng)存在的孔隙壓具有高閾值性。4.開發(fā)了滑脫效應(yīng)影響的氣體單相非線性滲流以及滑脫效應(yīng)影響的氣水兩相非線性滲流的有限元模擬程序。5.利用山西河東煤田柳林煤層氣試驗區(qū)現(xiàn)場試井資料和生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)，分析了滑脫效應(yīng)影響的不同開