低滲透煤層氣開采理論及其應用

前言
第一章 緒論
1-1 低滲透煤層氣開采和增產理論研究背景、目的和意義
1-2 煤層氣開采理論和儲層數(shù)值模擬技術的國內外研究現(xiàn)狀
1-3 注氣開采煤層氣增產技術的國內外研究現(xiàn)狀
第二章 低滲透煤層氣流固耦合滲流的基本概念及力學定律
2-1 引言
2-2 多孔介質
2-2-1 儲容性
2-2-2 滲透性
2-2-3 比表面積
2-2-4 孔隙結構
2-3 連續(xù)介質場
2-3-1 連續(xù)流體
2-3-2 連續(xù)多孔介質
2-4 流體的力學性質
2-4-1 流體的重量及重力勢能
2-4-2 流體的質量和慣性力
2-4-3 流體的黏度和黏滯力
2-4-4 流體的可壓縮性
2-5 多孔介質力學性質
2-5-1 多孔介質的壓縮性
2-5-2 有效應力原理
2-5-3 煤巖應力應變全程曲線
2-5-4 煤巖變形破壞機制與強度準則
2-6 流固耦合滲流運動學基本概念
2-6-1 滲流速度
2-6-2 描述流體運動的拉格朗日法和歐拉法
2-6-3 物理量的質點導數(shù)和局部導數(shù)
2-7 線性達西滲流規(guī)律
2-7-1 達西定律
2-7-2 達西定律的適用范圍
2-8 低滲透煤層中的滲流規(guī)律
2-8-1 低滲透煤層非達西滲流規(guī)律
2-8-2 低滲透氣體滲流的滑脫效應
2-9 多相滲流基本知識
2-9-1 流體飽和度
2-9-2 界面張力和濕潤性
2-9-3 毛管力
2-9-4 相滲透率和相對滲透率
2-9-5 低滲透煤層氣藏兩相流非達西滲流定律
2-10 小結
第三章 煤層氣的儲層特征和儲集、運移和產出機理
3-1 引言
3-2 煤層氣的儲層特征
3-2-1 煤的孔隙類型
3-2-2 煤的孔隙系統(tǒng)
3-2-3 煤層的滲透性
3-2-4 煤的內表面積
3-3 煤層氣儲集機理
3-3-1 溶解態(tài)儲集機理
3-3-2 游離態(tài)儲集機理
3-3-3 吸附氣儲集機理
3-4 煤層氣運移和產出機理
3-4-1 煤層氣的解吸機理
3-4-2 煤層氣的擴散機理
3-4-3 煤層氣的滲流機理
3-5 小結
第四章 低滲透煤層氣、水兩相流流固耦合模型及數(shù)值解法
4-1 引言
4-2 基本假設
4-3 煤儲層雙重介質結構
4-4 低滲透雙重介質煤層氣、水兩相流流固耦合模型的建立
4-4-1 煤層甲烷解吸、擴散和滲流過程的氣、水兩相流流場控制方程
4-4-2 輔助方程和狀態(tài)方程
4-4-3 煤巖體變形場控制方程
4-4-4 流場與變形場的耦合媒介
4-4-5 流場與變形場的定解條件
4-5 低滲透雙重介質煤層氣、水兩相流流固耦合模型的數(shù)值解法
4-5-1 割理裂隙系統(tǒng)滲流場的有限差分數(shù)值解法
4-5-2 基質系統(tǒng)擴散項的有限差分數(shù)值解法
4-5-3 變形場有限元數(shù)值解法
4-6 三維雙重介質煤層氣藏流固耦合模型數(shù)值模擬程序設計
4-6-1 雙重介質的空間離散化網(wǎng)格處理
4-6-2 程序設計結構和框圖
4-7 小結
第五章 低滲透雙重介質煤層氣藏流固耦合理論的應用
5-1 引言
5-2 新集礦區(qū)地質概況
5-3 新集礦區(qū)儲層基本特征
5-4 煤層氣試驗井氣水產量曲線
5-5 試驗區(qū)煤儲層模擬
5-5-1 模擬區(qū)域和網(wǎng)格劃分及主要參數(shù)
5-5-2 SX-02井和SX-03試井氣、水產能預測
5-5-3 單井開采耦合與非耦合儲層壓力、飽和度、濃度和產能變化規(guī)律
5-5-4 兩井聯(lián)合開采耦合與非耦合儲層壓力等量變化規(guī)律及井間干擾
5-5-5 耦合與非耦合引起儲層壓力等量變化規(guī)律差異的機理分析
5-5-6 井群開采布井間距對產能等量的影響
5-5-7 擴散系數(shù)和滲透率對產能的影響
5-5-8 啟動壓力和滑脫效應對產能的影響
5-6 小結
第六章 注氣開采煤層氣增產機理的數(shù)值模擬及其應用
6-1 引言
6-2 二氧化碳和煤層甲烷的置換驅替實驗
6-2-1 樣品制備
6-2-2 測量儀器
6-2-3 實驗的主要結果
6-3 注氣開采煤層氣多組分流體流固耦合模型的建立
6-3-1 基本假設和氣體混合物濃度速度流動物理量的定義
6-3-2 基質系統(tǒng)多組分氣體的擴散控制方程
6-3-3 割理裂隙系統(tǒng)多組分氣、水兩相流流固耦合模型控制方程
6-3-4 輔助方程
6-3-5 定解條件
6-4 五井布置注氣增產機理及規(guī)律的數(shù)值模擬
6-4-1 模擬范圍和布井方式及參數(shù)的確定
6-4-2 儲層壓力和水飽和度變化規(guī)律
6-4-3 基質孔隙系統(tǒng)煤層甲烷濃度變化規(guī)律
6-4-4 基質孔隙系統(tǒng)煤層CO2濃度和裂隙系統(tǒng)CO2飽和度變化規(guī)律
6-4-5 注氣前后產能的變化規(guī)律
6-4-6 注氣開采煤層氣和石油增產機理的主要差異
6-5 小結
第七章 結論
參考文獻