煤层瓦斯抽采工艺数值模拟研究

"单一松软煤层瓦斯抽采工艺数值模拟" 本文主要探讨了单一松软煤层的瓦斯抽采工艺，运用数值模拟的方法来优化这一过程。首先，介绍了煤层瓦斯的基本特性，它作为非常规天然气资源，与常规天然气储层存在显著差异，主要在于煤层的双孔隙结构，包括基质孔隙和裂隙，这些因素对瓦斯的存储、迁移和产出起决定性作用。由于这些特性，传统的天然气预测方法并不适用于煤层瓦斯，需要建立专门的几何模型和数值模型。 在研究中，作者提到了Warrenh和Root的双孔隙模型，该模型将煤层视为由基质孔隙和裂缝孔隙组成的系统，并用单一直径球形孔隙描述基质孔隙，强调割理对煤层透气性和瓦斯抽采的重要性。然而，这个模型在解释低煤阶和高煤阶储层的瓦斯开发潜力时存在局限性，实际案例证明这些煤阶也可以成功开发煤层气。 针对单一松软煤层，文章指出，构造破坏严重时，煤体会破碎成不同大小的颗粒，导致复杂的孔隙结构和裂隙网络。这种情况下，传统的几何模型不再适用，需要考虑更精细的模型来描述瓦斯在破碎煤体中的行为。数值模拟在这种复杂环境中显得尤为重要，它可以结合气体吸附、扩散、运移和固体变形等多个物理过程，以数学模型的形式揭示瓦斯在煤层中的动态规律。 文章进一步讨论了数值模拟在确定抽采工艺和参数选择上的关键作用。借助油气藏数值模拟的理论和技术，对单一松软煤层进行深入研究，建立相应的地质和数理模型，并推导出数值解。通过实际生产数据验证新模型，结果证明新模型能够有效指导单一松软煤层的瓦斯抽采实践。 本文的研究为单一松软煤层的瓦斯抽采提供了新的理论基础和方法，有助于提高抽采效率和安全性，同时也为类似地质条件下的煤层气开发提供了参考。此外，这种数值模拟技术的应用也强调了理论与实践相结合的重要性，以及在不断改进模型以适应复杂地质条件下的需求。