煤层气排采压降规律及影响因素研究

"该研究基于煤层的渗流机理，构建了煤层压力分布的数学模型，通过Matlab软件模拟分析了晋城地区煤层气储层在排采过程中的压力下降规律，探讨了影响压降速度、压降幅度和传播距离的关键因素。研究发现，煤层的渗透率、孔隙度、压缩系数和排采时间对压降速度有显著影响；煤层压降与产水量、有效厚度、渗透率、孔隙度、排采时间和含水量成正比关系；而渗透率、孔隙度和排采时间也直接影响压降在煤层内的传播距离。" 这篇研究主要关注的是煤层气排采过程中储层压力变化的规律，这是煤炭科学研究的一个重要领域，特别是对于煤层气的经济有效开发至关重要。煤层气是一种重要的非常规天然气资源，其开采涉及到复杂的地质和流体动力学问题。文章建立的压力分布数学模型是理解这一过程的基础，它能够预测煤层在气体抽采时的压力动态变化。 煤层气的排采是指通过钻井和井下设备将煤层内的气体抽出，以降低煤层压力，促进更多气体的解吸和流动。在这个过程中，煤层的压力下降会形成一个“压降漏斗”，即压力随时间和空间的变化模式。研究中提到的压降速度、压降大小和传播距离都是衡量排采效果和优化开采策略的关键参数。 渗透率和孔隙度是决定煤层储气能力和气体流动性的关键物理属性。渗透率决定了气体在煤层中的流动速率，而孔隙度则影响煤层储存气体的能力。压缩系数则反映了煤层在压力下降时体积变化的敏感性。排采时间则直接影响压降的速度和程度，较长的排采时间会导致更大的压降和更远的传播距离。 产水量与煤层压降的关系表明，排水过程中水的产出会影响煤层的压力状态。煤层的有效厚度也影响压降，因为更厚的煤层能容纳更多的气体，从而导致更大的压降。含水量则可能影响煤层的渗透性能和气体解吸。 通过Matlab进行的模拟研究为实际操作提供了理论依据，可以帮助工程师优化排采方案，比如调整排采时间和控制井的数量，以最大化煤层气的产量并保持煤层的稳定。这种深入理解对于推动煤层气的可持续开发，减少对环境的影响，以及提高能源利用率具有重要意义。