【英文题名】
A Study of Coalbed Methane Numerical Simulation Based on Low Permeability Coal Seam
【作者】
陈赟 ;
【导师】
兑关锁 ;
【学位授予单位】
北京交通大学 ;
【学科专业名称】
工程力学
【学位年度】
2011
【论文级别】
硕士
【网络出版投稿人】
北京交通大学
【网络出版投稿时间】
2011-07-20
【基金】
国家重点基础研究发展计划;
【关键词】
煤层气 ;
流固耦合 ;
低渗透率 ;
数值模拟 ;
软件开发 ;
沁水盆地 ;
COMSOL ;
Multiphysics ;
【英文关键词】
Coalbed methane ;
Fluid-solid coupling ;
Low permeability ;
Numerical simulation ;
Secondary development ;
Qinshui Basin ;
COMSOL Multiphysics ;
【中文摘要】
煤层气(CBM)是近年来热议的课题,它是一种可替代天然气的高效、清洁能源。合理开发利用煤层气,能有效缓解瓦斯对矿井的危害；能减少开采过程中的释放量,降低温室危害；能填补天然气和石油的不足,提供清洁能源。虽然我国煤层气资源极为丰富,但由于我国煤层气储层特征复杂,渗透率低,煤层气渗流速度慢,经典渗流理论并不适用于我国煤层气复杂流动规律。
本文应用煤层气地质学、渗流力学、石油天然气地质学等学科的理论和方法,在国内外文献资料的基础上,详细分析了煤层气开采的各阶段机理,概化煤层气储层模拟的地质模型,主要得到以下结论：
(1)煤层气在煤储层中主要以吸附态、游离态两种形式储集。煤层气从基质表面进入开采井筒经历解吸、扩散和渗流三个过程。煤基质对气体的吸附解吸具有可逆性,并存在一个吸附与解吸作用的平衡,符合Langmuir等温吸附模型；吸附态煤层气主要参与扩散运动,符合Fick第一扩散定律；游离态煤层气主要参与渗流运动,符合Darcy渗流定律。针对我国煤层煤层气特殊的低渗透率的情况,加入煤储层启动压力梯度因素,建立描述二维、双孔隙、拟稳态条件下气-水两相流运移规律的煤层气储层模拟的数学模型；
(2...
【英文摘要】
Coalbed methane (CBM) is a hot topic recent years. It is a highly effective and clean energy resource that can substitute natural gas. Rational development and utilization of coalbed methane can effectively alleviate the harm of the gas to mine, reduce the amount of the released during the mining process and the damage of greenhouse. In addition, it can fill the shortage of natural gas and oil to provide clean energy. Although China has very rich coalbed methane resources, classic percolation theory is not ...
【更新日期】
2011-08-15
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