煤层气藏流体运移规律及数值模拟研究

目录

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第一章 绪 论

1.1 研究意义

1.2 国内外研究现状及存在的问题

1.2.1 煤层气吸附/解吸实验研究

1.2.2 煤层气扩散规律研究

1.2.3 煤岩渗透率动态变化研究

1.2.4 多孔介质网络模拟理论研究现状

1.2.5 煤层气藏数值模拟研究现状

1.3 研究内容

1.4 技术路线

第二章 煤岩等温吸附/解吸规律实验研究

2.1 等温吸附/解吸实验研究

2.1.1 实验设备

2.1.2 煤样制备

2.1.3 实验步骤

2.1.4 实验结果

2.2 甲烷吸附能力影响因素

2.2.1 交替条件期望方法原理

2.2.2 吸附能力影响因素分析

2.2.3 吸附能力预测模型

2.3 解吸过程吸附模型的改进

2.3.1 模型建立

2.3.2 模型适应性评价

2.4 本章小结

第三章 煤层气流动参数动态变化规律研究

3.1 煤层气扩散规律研究

3.1.1 扩散孔隙级网络模拟方法的建立

3.1.2 模拟方法验证

3.1.3 扩散系数影响因素分析

3.2 扩散系数动态演化模型

3.3 煤岩渗透率动态演化规律

3.3.1 渗透率网络模拟计算方法

3.3.2 煤岩裂隙变形的定量化表征

3.3.3 渗透率演化规律的网络模拟方法

3.4 煤岩渗透率动态演化模型

3.4.1 模型建立

3.4.2 模型验证

3.4.3 模型适应性评价

3.5 本章小结

第四章 煤层气藏双孔单渗流动数学模型构建及求解

4.1 流体运移物理模型

4.1.1 传统双孔单渗流动物理模型

4.1.2 三孔双渗流动物理模型

4.1.3 改进双孔单渗流动物理模型的构建

4.2 数学模型的建立

4.2.1 模型假设

4.2.2 裂隙孔隙系统中气—水两相流动方程

4.2.3 基质孔隙系统中气—水两相流动方程

4.2.4 辅助方程

4.2.5 定解条件

4.3 数值模型的建立及求解

4.3.1 数值模型的建立

4.3.2 方程组的求解

4.4 模型验证

4.5 煤层气井产能影响因素分析

4.5.1 煤层厚度

4.5.2 基质孔隙度

4.5.3 基质含水饱和度

4.5.4 裂隙渗透率

4.5.5 裂隙孔隙度

4.5.6 含气量

4.5.7 残余吸附量

4.6 实例应用

4.7 本章小结

第五章 煤层气藏井位优化设计方法研究

5.1 煤层气井位优化问题的特点

5.2 优化算法

5.2.1 遗传算法

5.2.2 粒子群优化算法

5.2.3 差分进化算法

5.3 井位直接优化方法

5.4 井位分步优化方法

5.4.1 规则井网优化

5.4.2 扰动优化

5.5 算法性能对比

5.6 实例分析

5.6.1 实例1——Illinois 盆地

5.6.2 实例2——鄂东盆地临汾区块

5.7 本章小结

第六章 结 论

参考文献

攻读博士学位期间取得的研究成果

致 谢

作者简历