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声明
1绪论
1.1问题的提出及研究意义
1.1.1问题的提出
1.1.2研究的意义
1.2国内外研究现状
1.2.1煤层孔隙结构的研究
1.2.2煤层气吸附的研究
1.2.3煤层气扩散的研究
1.2.4煤层气渗流的研究
1.3本文研究的目的和研究内容
1.3.1本文研究的目的
1.3.2本文研究的主要内容
2高阶煤储层的物性特征
2.1高阶煤的界定
2.2高阶煤资源分布特点
2.3我国主要高阶煤地区的煤层气生成与赋存
2.3.1沁水煤田的南部晋城—翼城矿区
2.3.2华北南部济源—荥汞—永城—淮北高阶煤展布带
2.3.3华南地区的高阶煤展布带
2.4高阶煤煤层气成藏特征
2.4.1煤层气成因以原生和次生热成因煤层气为主
2.4.2煤阶高,煤层吸附量大,含气量高
2.4.3变质程度高,基质致密,煤层物性渗透率偏低
2.4.4构造热事件和构造应力场对煤层物性起到决定作用
2.4.5高阶煤滞流水区域为富气区
2.4.6成藏过程复杂
2.5沁水盆地南部地质概况
2.5.1地层特征
2.5.2地质构造
2.5.3煤储层特征
2.5.4沉积特征
2.5.5煤层展布
2.5.6水文地质
2.5.7煤层气特征
2.6本章小结
3高阶煤煤层气解吸扩散机理研究
3.1煤样微观孔晾结构及其实验研究
3.1.1煤样微观孔隙结构
3.1.2煤微观孔隙结构的实验研究
3.2高阶煤煤层气吸附/解吸实验研究
3.2.1高阶煤煤层气吸附实验研究
3.2.2高阶煤煤层气解吸实验研究
3.3高阶煤煤层气吸附与解吸过程的动力学规律
3.3.1经验公式
3.3.2吸附/解吸-扩散控制模型
3.4本章小结
4高阶煤煤层气单相气体排采规律研究
4.1煤储层中煤层气渗流的基本特征
4.1.1煤基质体积收缩和膨胀的特征
4.1.2煤储层煤层气渗流特征
4.1.3煤储层煤层气渗流的渗透率(孔隙度)模型
4.2高阶煤煤层气渗流实验研究
4.2.1实验原理及方法
4.2.2实验结果及其分析
4.3高阶煤煤层气单相流-固耦合模型的建立
4.3.1基本假设
4.3.2描述煤层气渗流的基本方程
4.3.3煤层气单相平衡吸附的质量守恒方程
4.3.4煤层渗流压力场与煤岩变形场的耦合关系
4.3.5煤层气单相渗流的热平衡方程
4.3.6煤层应力场与渗流压力场的定解条件
4.4高阶煤煤层气单相流-固耦合模型的应用
4.5本章小结
5高阶煤煤层气、水两相排采规律研究
5.1高阶煤煤层气、水两相渗流实验研究
5.1.1实验装置与实验过程
5.1.2水、煤层气有效渗透率及相对渗透率
5.1.3水、煤层气两相流动时的实验结果及规律
5.2煤层气藏气、水两相耦合渗流模型的建立
5.2.1基本假设
5.2.2煤层气藏气、水两相渗流的基本方程
5.2.3煤层气藏气、水两相耦合渗流模型的定解条件
5.3煤层气藏气、水两相耦合渗流模型的应用
5.4本章小结
6结论与展望
6.1结论
6.2未来展望
致 谢
参考文献
附 录