煤层气储层数值模拟模型及应用的研究

本文应用煤层气地质学、石油天然气地质学和渗流力学等学科的理论和方法，研究了煤储层中煤层气的生成、储集、运移和产出机理，概化出了煤层气储层模拟的地质模型；以油气藏数值模拟和数值计算方法为工具，建立了描述三维、双孔隙、非平衡吸附、拟稳态条件下气-水两相流体混相运移规律的煤层气储层模拟的数学模型；详细推导出了该数学模型的全隐式求解方法；并借助计算机技术开发了具有中文操作界面的煤层气储层数值模拟软件CSGRS1.0，实现了这一复杂数学模型的数值求解。通过与美国ARI公司的COMET3D软件进行对比以及应用于新集煤层气生产井的历史拟合和产量预测，对本次开发的CSGRS1.0软件的功能、准确可靠性、实用性和可操作性进行了验证。在此基础上，提出了新集试验区20口煤层气井的开发方案，并进行了产量动态预测，进而对新集矿区的煤层气开发潜力进行了评价，并对该矿区今后的煤层气开发工作提出了建设性的建议。