低滲透煤層氣開採理論及其應用

　　《低滲透煤層氣開採理論及其應用》根據國內外大量煤層氣生產和科研資料，結合作者近期的科研成果撰寫而成。書中系統地闡述了低滲透煤層氣開採與注氣增產流固耦合理論及應用。全書共分七章。第一章主要介紹了低滲透煤層氣開採和增產理論的研究背景、煤層氣開採理論和儲層模擬技術以及注氣開採煤層氣增產技術的國內外研究現狀；第二、三章敘述了低滲透煤層氣流固耦合滲流基本概念及基本力學定律，以及煤層氣的儲層特徵和儲集、運移及產出機理；第四章至第六章詳細地闡述了低滲透煤層氣開採與注氣增產流固耦合理論、儲層數值模擬技術及其應用；第七章主要對流固耦合作用下的低滲透煤層氣開採與注氣增產的數值模擬規律進行了總結。
　　《低滲透煤層氣開採理論及其應用》可供從事煤層氣開發的工程技術人員和科研人員以及高等院校師生參考。

前言
第一章 緒論
1．1 低滲透煤層氣開採和增產理論研究背景、目的和意義
1．2 煤層氣開採理論和儲層數值模擬技術的國內外研究現狀
1．3 注氣開採煤層氣增產技術的國內外研究現狀

第二章 低滲透煤層氣流固耦合滲流的基本概念及力學定律
2．1 引言
2．2 多孔介質
2．2．1 儲容性
2．2．2 滲透性
2．2．3 比表面積
2．2．4 孔隙結構
2．3 連續介質場
2．3．1 連續流體
2．3．2 連續多孔介質
2．4 流體的力學性質
2．4．1 流體的重量及重力勢能
2．4．2 流體的質量和慣性力
2．4．3 流體的黏度和黏滯力
2．4．4 流體的可壓縮性
2．5 多孔介質力學性質
2．5．1 多孔介質的壓縮性
2．5．2 有效應力原理
2．5．3 煤岩應力應變全程曲線
2．5．4 煤岩變形破壞機制與強度準則
2．6 流固耦合滲流運動學基本概念
2．6．1 滲流速度
2．6．2 描述流體運動的拉格朗日法和歐拉法
2．6．3 物理量的質點導數和局部導數
2．7 線性達西滲流規律
2．7．1 達西定律．
2．7．2 達西定律的適用範圍
2．8 低滲透煤層中的滲流規律
2．8．J低滲透煤層非達西滲流規律
2．8．2 低滲透氣體滲流的滑脫效應
2．9 多相滲流基本知識
2．9．1 流體飽和度
2．9．2 界面張力和濕潤性
2．9．3 毛管力
2．9．4 相滲透率和相對滲透率
2．9．5 低滲透煤層氣藏兩相流非達西滲流定律
2．10 小結

第三章 煤層氣的儲層特徵和儲集、運移和產出機理
3．1 引言
3．2 煤層氣的儲層特徵
3．2．1 煤的孔隙類型
3．2．2 煤的孔隙系統
3．2．3 煤層的滲透性
3．2．4 煤的內表面積
3．3 煤層氣儲集機理
3．3．1 溶解態儲集機理
3．3．2 游離態儲集機理
3．3．3 吸附氣儲集機理
3．4 煤層氣運移和產出機理
3．4．1 煤層氣的解吸機理
3．4．2 煤層氣的擴散機理
3．4．3 煤層氣的滲流機理
3．5 小結

第四章 低滲透煤層氣、水兩相流流固耦合模型及數值解法
4．1．引言
4．2 基本假設
4．3 煤儲層雙重介質結構
4．4 低滲透雙重介質煤層氣、水兩相流流固耦合模型的建立
4．4．1 煤層甲烷解吸、擴散和滲流過程的氣、水兩相流流場控制方程
4．4．2 輔助方程和狀態方程
4．4．3 煤岩體變形場控制方程
4．4．4 流場與變形場的耦合媒介
4．4．5 流場與變形場的定解條件
4．5 低滲透雙重介質煤層氣、水兩相流流固耦合模型的數值解法
4．5．1 割理裂隙系統滲流場的有限差分數值解法
4．5．2 基質系統擴散項的有限差分數值解法
4．5．3 變形場有限元數值解法
4．6 三維雙重介質煤層氣藏流固耦合模型數值模擬程序設計
4．6．1 雙重介質的空間離散化網格處理
4．6．2 程序設計結構和框圖
4．7 小結

第五章 低滲透雙重介質煤層氣藏流固耦合理論的應用
5．1 引言
5．2 新集礦區地質概況
5．3 新集礦區儲層基本特徵
5．4 煤層氣試驗井氣水產量曲線
5．5 試驗區煤儲層模擬
5．5．1 模擬區域和網格劃分及主要參數
5．5．2 SX一02井和SX一03試井氣、水產能預測
5．5．3 單井開採耦合與非耦合儲層壓力、飽和度、濃度和產能變化規律
5．5．4 兩井聯合開採耦合與非耦合儲層壓力等量變化規律及井間干擾
5．5．5 耦合與非耦合引起儲層壓力等量變化規律差異的機理分析
5．5．6 井群開採布井間距對產能等量的影響
5．5．7 擴散係數和滲透率對產能的影響
5．5．8 啟動壓力和滑脫效應對產能的影響
5．6 小結

第六章 注氣開採煤層氣增產機理的數值模擬及其應用
6．1 引言
6．2 二氧化碳和煤層甲烷的置換驅替實驗
6．2．1 樣品製備
6．2．2 測量儀器
6．2．3 實驗的主要結果
6．3 注氣開採煤層氣多組分流體流固耦合模型的建立
6．3．1 基本假設和氣體混合物濃度速度流動物理量的定義
6．3．2 基質系統多組分氣體的擴散控制方程
6．3．3 割理裂隙系統多組分氣、水兩相流流固耦合模型控制方程
6．3．4 輔助方程
6．3．5 定解條件
6．4 五井佈置注氣增產機理及規律的數值模擬
6．4．1 模擬範圍和布井方式及參數的確定
6．4．2 儲層壓力和水飽和度變化規律
6．4．3 基質孔隙系統煤層甲烷濃度變化規律
6．4．4 基質孔隙系統煤層CO2濃度和裂隙系統CO2飽和度變化規律
6．4．5 注氣前後產能的變化規律
6．4．6 注氣開採煤層氣和石油增產機理的主要差異
6．5 小結

第七章結論
參考文獻