煤层气数值模拟技术与方法
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储层压力来源：气体膨胀能、 流体重力势能、上覆静岩压 力和构造应力
内部因素: 地质流体重力势能
外部因素: 上覆静岩压力
半 开 放 体 系
开放体系
储层压力来源：流体重力势 能、生烃增压、上覆静岩压 力和构造应力
沁水盆地煤层气地质演化史数值模拟研究
煤层气地质演化史模型研究
4、煤层气逸散子模型
煤层气的扩散散失—费克定律
表 10-3 模拟基本参数表 煤田地质参数 煤厚 煤层间距 产状 灰分 硫分 水分 煤级 断层 向未知区推测 方法为岩性岩 相分析、趋势 分析、地球物 理勘探等 模拟专用参数 参数 基块孔隙率 朗氏体积 朗氏压力常数 裂隙走向和密度 盖层扩散系数 盖层力学性质 古构造应力场 煤层埋藏史 古地温史 获取方法（已知区/未知区） 分析测试/模拟拟合、由煤级计算 分析测试/模拟拟合、由煤级计算 分析测试/模拟拟合、由煤级计算 观察测量/煤级和趋势分析相结合 分析测试/模拟拟合 分析测试/趋势分析与岩性分析相结合 分析计算/分析计算 分析计算/分析计算 分析测试/分析测试、模拟拟合
使用模拟程序进行敏感性参数分析，就是确定不确切的或变化 大的数据对井动态的效应，确定必须测量的数据的精确程度和评 价各种作业程序的经济效应。
5、产量预测
第二节 煤层气 地质演化史数值模拟技术
首先建立定量表述煤层气地质演化历史中各种地质作用的地
质模型和数学模型并研制计算机模拟软件，再分析整理研究区 煤层、煤质、含气性、储层物性数据并进行区域构造史、埋藏
沁水盆地煤层气地质演化史数值模拟研究
煤层气地质演化史模型研究
模拟软件
系统组成和系统功能
煤层 气地 质演 化史 数值 模拟 系统 模拟计算模块
计算成熟度、生烃量、含气 量、散失量、储层压力 存储基础数据和模拟结果数 据，数据整理和提取
数据处理模块
模拟结果显示模块
实时显示模拟结果
沁水盆地煤层气地质演化史数值模拟研究
煤层形成～晚三叠世 早侏罗世～中侏罗世 晚侏罗世～早白垩世
海西晚期～印支期 燕山早期 燕山中期
煤层先慢速后快速埋藏 煤层埋深稳定/波动 煤层埋深显著减小、构造分异显著 煤层埋深减小 煤层埋深减小/增大，构造分异明显
晚白垩世～早第三纪 燕山晚期～喜山早期 晚第三纪～第四纪 喜山中、晚期
表 10-6 研究区上主煤层所经历的古地热场发展演化历史及煤化作用特征 发展阶段 第一阶段 第二阶段 第三阶段 第四阶段 地质时代 晚石炭世～晚三叠世 早侏罗世～中侏罗世 晚侏罗世～早白垩世 晚白垩世～第四纪 构造运动期次 海西后期 燕山早期 燕山中期 燕山晚期～喜山晚期 古地热场特征 正常 正常 异常高热 正常 煤化作用特征 深成变质作用 煤化作用几乎无进展 区域热变质作用 煤化作用停止
3
上主煤层
下主煤层
图10-12 G17模拟点煤层气地质演化史曲线图
沁水盆地煤层气地质演化史数值模拟研究
沁水煤层气地质演化史
表 10-7 各演化阶段末主要参数的数值范围 阶 段 煤 层 生气强度 (m3•m-2) 3.25～50 12.7～69.3 15.0～145.5 27.4～149.0 含气量 (m3•t-1) 0.1～0.5 0.2～2.2 0.5～3.8 0.3～6.1 6.3～25.9 4.0～28.2 0.0～16.1 0.0～22.9 储层压力 (MPa) 0.05～0.25 0.06～1.6 0.35～2.65 0.2～6.3 6.7～26.5 1.67～27.1 0.0～8.8 0.0～21.7 散失强度特征(m3•m2) 扩散强度 0.8～10.5 1.95～1.7 7.6～136.5 23.5～168.9 189.3～2257.3 126.8～1149.5 20.0～175.0 0.0～79.8 渗流强度 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0～29.5 0.0～19.1 0.0～23.2 0.0 突破强度 0.0 0.0 0.0 0.0 0～983.0 0.0～842.9 0.0 0.0
三维方格网和径向网示意图
2、基础数据
表 10-1 煤层气储层模拟所需要的基本数据 储层描述数据 裂隙绝对渗透率 裂隙渗透率方向 垂直渗透率 孔隙度 原始含气量 等温吸附曲线 解吸压力 吸附时间 扩散系数 裂隙间距 孔隙体积压缩系数 煤岩基质块体收缩系数 储层几何特征 构造高程（倾向） 埋深 净厚度 层理（各层的） 灰分 井孔排泄面积 原始储层压力 初始水饱和度 气-水相对渗透率 气-水毛细管压力 含水层岩性特征
系统界面
煤层气地质演化史模型研究
煤层气地质演化史研究实例
藏曲线函数和古地热曲线函数，进一步获得了模拟研究区煤有机质成熟生烃函数。
下石盒 子 组 K3 砂岩 1、2 号煤层 山 西 组 3 号煤层 4 号煤层 K7 砂岩 K6 灰岩 5、6 号煤层 K5 灰岩 7－11 号煤层 K4 灰岩 12 号煤层 K 3 灰岩 13 号煤层 K2 灰岩 14、15 号煤层 K1 砂岩 16、17 号煤层 中间煤层 上边界煤层 上主煤层
沁水盆地煤层气地质演化史数值模拟研究
沁水盆地地质背景
煤有机质成熟史
阳城翼城 0 安 泽 沁源沁县 武乡潞安
Ro,max (%)
1
榆 阳
社 泉
2
3
4 0 50 100
Burial Time (Ma)
150
200
250
300
350
沁水盆地煤层气地质演化史数值模拟研究
250 60
沁水煤层气地质演化史
累积生气量(m3/t)
史、热史和生烃史研究，然后利用软件动态解算从煤层形成到
现在的整个演化过程，定量获取有机质的成熟度、生气量、含 气量、储层压力和各种散失量等参数，最终定量查明特定区域
的煤层气生成、运移、聚集和散失的地质演化历史。
Baidu Nhomakorabea
一、煤层气地质演化史模型
地史时期，在一定的构造演化史、埋藏史和热 力场演化史的背景下，煤层气的地质演化历程包括 了有机质成熟生成煤层气、煤层气在煤储层中赋存 和煤层气从煤储层中逸散等三个主要过程。煤层气 地质演化史模型所表述的就是上述过程，该模型包 括以下几个子模型： 1）煤层气聚散子模型； 2）有机质成熟生烃子模型； 3）储层压力和煤层气赋存子模型； 4）煤层气散失子模型； 5）基本参数子模型
250
300
350
沁水盆地煤层气地质演化史数值模拟研究
沁水盆地地质背景
0
煤层受热史
Geothermal Temperature (℃)
50
100
150 阳城翼城 安 200 泽 沁源沁县 武乡潞安 250 榆 阳 300 0 50 100 150 200 250 300 350 社 泉
Burial Time (Ma)
Qd—从单元中逸失的煤层气总量。
2、煤有机质成熟生烃子模型
Qg F ( Ro, max) Mr
F(Ro,max)为生气函数 Mr—纯有机质含量。
沁水盆地煤层气地质演化史数值模拟研究
煤层气地质演化史模型研究
3、储层压力和煤层气赋存子模型
储层压力的影响因素 生烃增压
构造应力 煤储层地质环境 封闭体系
储层压力(Mpa)
200 100 0 0 100 200 演化时间(Ma) d 120 300
散失强度(m /m )
200 100 0 0 100 200 演化时间(Ma) e 300
累积渗流
300
散失强度(m3/m2)
累积扩盖层突破
2
80 40 0 0 100 200 演化时间(Ma) f 300
3、COALGAS 软件
平衡吸附和拟稳态非平衡吸附
二、煤层气产出的地质和数学模型
I II III
气
水
时间
V y+△y
V x
V x +△ x
△z △y △x
煤储层中控制体示意图
w KK rw [ ( P g h )] q ( w S w ) w w w w t [ g KK rg (P gh)] q q ( S ) g g m g g g t g
沁水盆地煤层气地质演化史数值模拟研究
煤层气地质演化史模型研究
地质模型
煤有机质 生气赋存
垂 向 扩散散失
垂向盖层 突破散失
断层割理 渗流散失
沁水盆地煤层气地质演化史数值模拟研究
煤层气地质演化史模型研究
1、煤层气聚散子模型；
动态平衡动力学模型：
Qg = Qp Qd
Qg—任意单元内煤有机质生气总量； Qp—赋存于单元内煤层气总量；
含气量(m3/t)
0 100 200 演化时间(Ma) a 300
200 150 100 50 0
40 20 0 0 100 200 演化时间(Ma) b 300
阶 段 演 化 特 征
40
300
20 10 0 0 100 200 演化时间(Ma) c 400 300
累积扩散
30
散失强度(m3/m2)
模拟网格是将煤层气 井产气区域剖分成一系列 不连续块状单元的系统， 它用于数字化地说明储层 流体的流动。 模拟网格主要有两种类 型，一种是方格网，一种 是径向网格。 尽管径向网格仅限于模拟 单个生产井，但由于煤层 气井生产过程中，流体的 流动可认为是径向的，所 以它很适用于研究锥进效 应和其他井筒效应。
太
原
组 本溪组 峰峰组
下主煤层
下边界煤层
图 10-7 沁水盆地中南部含煤地层柱状图和煤层模型图
表 10-5 研究区主煤层埋藏历史及阶段 埋 阶 藏 段 地 时 质 代 构造运动 期 次 煤层最大 埋藏深度 3700 3500 3200 <1500 1500 阶 特 段 征
第一阶段 第二阶段 第三阶段 第四阶段 第五阶段
Pc Pg - Pw Sw Sg 1
将上述方程联立起来，这样方程中就只含有Pw、Pg、Sw、 Sg四个未知数，与方程个数相同。结合初边值条件即构成整个煤 层气产能模拟的数学模型。
三、数学模型的解算
几个未知数。
偏微分 方程组 离散化 非线性 方程组 线性化 线性代数 方程组 求解矩阵 数值解
C C D 0 2 z t
2
D—煤层甲烷在封盖层中的扩散系数；
C—煤储层或盖层中游离甲烷浓度；
t—扩散时间。
沁水盆地煤层气地质演化史数值模拟研究
煤层气地质演化史模型研究
5、基本参数子模型
主要内容—计算各种基本参数：
煤层埋深、古地温
煤层厚度、煤的视密度、水分 割理孔隙率、基块孔隙率
早期的求解方法一般采用 IMPES （The implicit pressure-explicit saturation method） ， 即用隐式 法求解储层压力方程，用显示法求解饱和度。该方法计算工作量小，方法简单，但它只
四、模拟研究和工作内容
1、网格设计
h Pi-1 Pi Pi+1
网格单元及其上的储层压力参数
3、历史匹配
表 10-2 历史匹配参数 经常调整 含气量 裂隙绝对渗透率 裂隙孔隙度 气水相对渗透率 诱生裂隙长度或表皮因子 等温吸附曲线 吸附时间 井孔生产指数 洞穴带大小 含水层岩性特征 有时调整 初始条件 气水界面 储层构造 厚度 气水 PVT 数据 孔隙压缩率 毛细管压力 经常不调整
4、敏感性分析
流体 PVT 数据 气体地层体积系数 气体粘度 气体比重 气体成分 水地层体积系数 水粘度 井参数及其它数据 最小时间步长 最大时间步长 时间步长倍增器 随时间变化的水产量 随时间变化的气产量 随时间变化的井底压力 钻井产能指标 表皮因子 时间步长上最大饱和度、 允许的最大气产量 压力变化 有限差分解允许限度 允许的最大水产量 允许的最小井底压力 井筒半径 诱生裂隙长度 水的储罐密度 水中气的溶解度
煤层气数值模拟技术与方法
第一节 煤层气储层模拟技术 第二节 地质演化史数值模拟技术
第一节 煤层气储层模拟技术
一、概述
1、GRUSSP软件包
PSU-1模型和 ARRAYS与软件组成 双孔隙、拟稳态、非平衡吸附模型
2、COMET（Coalbed Methane Technology）系列软件
煤层气藏模拟的双孔隙、二维、气-水两相模型
沁水盆地煤层气地质演化史数值模拟研究
0 500 1000
沁水盆地地质背景
煤层埋藏史
Burial Depth (m)
1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 0 50 100 150
阳城翼城 安 泽 沁源沁县 武乡潞安 榆 社 阳 泉
Burial Time (Ma)
200
表 10-4 预测内容及其获取方式 结果数据 含气量 获取方式 模拟计算 结果数据 含气饱和度(Cs) 资源丰度(Ra) 储层压力 模拟计算 储层压力梯度(Pgr) 获取方式 计算： Cs=Qs/[VlP/(P+Pl)]. Qs-吸附气量； Vl-朗氏体积； Pl –朗氏压力 计算：Ra=Rt/S. Rt-资源量；S-面积 计算：Pgr=P/H. P-储层压力；H-煤层埋深
内部因素: 地质流体重力势能
外部因素: 上覆静岩压力
半 开 放 体 系
开放体系
储层压力来源：流体重力势 能、生烃增压、上覆静岩压 力和构造应力
沁水盆地煤层气地质演化史数值模拟研究
煤层气地质演化史模型研究
4、煤层气逸散子模型
煤层气的扩散散失—费克定律
表 10-3 模拟基本参数表 煤田地质参数 煤厚 煤层间距 产状 灰分 硫分 水分 煤级 断层 向未知区推测 方法为岩性岩 相分析、趋势 分析、地球物 理勘探等 模拟专用参数 参数 基块孔隙率 朗氏体积 朗氏压力常数 裂隙走向和密度 盖层扩散系数 盖层力学性质 古构造应力场 煤层埋藏史 古地温史 获取方法（已知区/未知区） 分析测试/模拟拟合、由煤级计算 分析测试/模拟拟合、由煤级计算 分析测试/模拟拟合、由煤级计算 观察测量/煤级和趋势分析相结合 分析测试/模拟拟合 分析测试/趋势分析与岩性分析相结合 分析计算/分析计算 分析计算/分析计算 分析测试/分析测试、模拟拟合
使用模拟程序进行敏感性参数分析，就是确定不确切的或变化 大的数据对井动态的效应，确定必须测量的数据的精确程度和评 价各种作业程序的经济效应。
5、产量预测
第二节 煤层气 地质演化史数值模拟技术
首先建立定量表述煤层气地质演化历史中各种地质作用的地
质模型和数学模型并研制计算机模拟软件，再分析整理研究区 煤层、煤质、含气性、储层物性数据并进行区域构造史、埋藏
沁水盆地煤层气地质演化史数值模拟研究
煤层气地质演化史模型研究
模拟软件
系统组成和系统功能
煤层 气地 质演 化史 数值 模拟 系统 模拟计算模块
计算成熟度、生烃量、含气 量、散失量、储层压力 存储基础数据和模拟结果数 据，数据整理和提取
数据处理模块
模拟结果显示模块
实时显示模拟结果
沁水盆地煤层气地质演化史数值模拟研究
煤层形成～晚三叠世 早侏罗世～中侏罗世 晚侏罗世～早白垩世
海西晚期～印支期 燕山早期 燕山中期
煤层先慢速后快速埋藏 煤层埋深稳定/波动 煤层埋深显著减小、构造分异显著 煤层埋深减小 煤层埋深减小/增大，构造分异明显
晚白垩世～早第三纪 燕山晚期～喜山早期 晚第三纪～第四纪 喜山中、晚期
表 10-6 研究区上主煤层所经历的古地热场发展演化历史及煤化作用特征 发展阶段 第一阶段 第二阶段 第三阶段 第四阶段 地质时代 晚石炭世～晚三叠世 早侏罗世～中侏罗世 晚侏罗世～早白垩世 晚白垩世～第四纪 构造运动期次 海西后期 燕山早期 燕山中期 燕山晚期～喜山晚期 古地热场特征 正常 正常 异常高热 正常 煤化作用特征 深成变质作用 煤化作用几乎无进展 区域热变质作用 煤化作用停止
3
上主煤层
下主煤层
图10-12 G17模拟点煤层气地质演化史曲线图
沁水盆地煤层气地质演化史数值模拟研究
沁水煤层气地质演化史
表 10-7 各演化阶段末主要参数的数值范围 阶 段 煤 层 生气强度 (m3•m-2) 3.25～50 12.7～69.3 15.0～145.5 27.4～149.0 含气量 (m3•t-1) 0.1～0.5 0.2～2.2 0.5～3.8 0.3～6.1 6.3～25.9 4.0～28.2 0.0～16.1 0.0～22.9 储层压力 (MPa) 0.05～0.25 0.06～1.6 0.35～2.65 0.2～6.3 6.7～26.5 1.67～27.1 0.0～8.8 0.0～21.7 散失强度特征(m3•m2) 扩散强度 0.8～10.5 1.95～1.7 7.6～136.5 23.5～168.9 189.3～2257.3 126.8～1149.5 20.0～175.0 0.0～79.8 渗流强度 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0～29.5 0.0～19.1 0.0～23.2 0.0 突破强度 0.0 0.0 0.0 0.0 0～983.0 0.0～842.9 0.0 0.0
三维方格网和径向网示意图
2、基础数据
表 10-1 煤层气储层模拟所需要的基本数据 储层描述数据 裂隙绝对渗透率 裂隙渗透率方向 垂直渗透率 孔隙度 原始含气量 等温吸附曲线 解吸压力 吸附时间 扩散系数 裂隙间距 孔隙体积压缩系数 煤岩基质块体收缩系数 储层几何特征 构造高程（倾向） 埋深 净厚度 层理（各层的） 灰分 井孔排泄面积 原始储层压力 初始水饱和度 气-水相对渗透率 气-水毛细管压力 含水层岩性特征
系统界面
煤层气地质演化史模型研究
煤层气地质演化史研究实例
藏曲线函数和古地热曲线函数，进一步获得了模拟研究区煤有机质成熟生烃函数。
下石盒 子 组 K3 砂岩 1、2 号煤层 山 西 组 3 号煤层 4 号煤层 K7 砂岩 K6 灰岩 5、6 号煤层 K5 灰岩 7－11 号煤层 K4 灰岩 12 号煤层 K 3 灰岩 13 号煤层 K2 灰岩 14、15 号煤层 K1 砂岩 16、17 号煤层 中间煤层 上边界煤层 上主煤层
沁水盆地煤层气地质演化史数值模拟研究
沁水盆地地质背景
煤有机质成熟史
阳城翼城 0 安 泽 沁源沁县 武乡潞安
Ro,max (%)
1
榆 阳
社 泉
2
3
4 0 50 100
Burial Time (Ma)
150
200
250
300
350
沁水盆地煤层气地质演化史数值模拟研究
250 60
沁水煤层气地质演化史
累积生气量(m3/t)
史、热史和生烃史研究，然后利用软件动态解算从煤层形成到
现在的整个演化过程，定量获取有机质的成熟度、生气量、含 气量、储层压力和各种散失量等参数，最终定量查明特定区域
的煤层气生成、运移、聚集和散失的地质演化历史。
Baidu Nhomakorabea
一、煤层气地质演化史模型
地史时期，在一定的构造演化史、埋藏史和热 力场演化史的背景下，煤层气的地质演化历程包括 了有机质成熟生成煤层气、煤层气在煤储层中赋存 和煤层气从煤储层中逸散等三个主要过程。煤层气 地质演化史模型所表述的就是上述过程，该模型包 括以下几个子模型： 1）煤层气聚散子模型； 2）有机质成熟生烃子模型； 3）储层压力和煤层气赋存子模型； 4）煤层气散失子模型； 5）基本参数子模型
250
300
350
沁水盆地煤层气地质演化史数值模拟研究
沁水盆地地质背景
0
煤层受热史
Geothermal Temperature (℃)
50
100
150 阳城翼城 安 200 泽 沁源沁县 武乡潞安 250 榆 阳 300 0 50 100 150 200 250 300 350 社 泉
Burial Time (Ma)
Qd—从单元中逸失的煤层气总量。
2、煤有机质成熟生烃子模型
Qg F ( Ro, max) Mr
F(Ro,max)为生气函数 Mr—纯有机质含量。
沁水盆地煤层气地质演化史数值模拟研究
煤层气地质演化史模型研究
3、储层压力和煤层气赋存子模型
储层压力的影响因素 生烃增压
构造应力 煤储层地质环境 封闭体系
储层压力(Mpa)
200 100 0 0 100 200 演化时间(Ma) d 120 300
散失强度(m /m )
200 100 0 0 100 200 演化时间(Ma) e 300
累积渗流
300
散失强度(m3/m2)
累积扩盖层突破
2
80 40 0 0 100 200 演化时间(Ma) f 300
3、COALGAS 软件
平衡吸附和拟稳态非平衡吸附
二、煤层气产出的地质和数学模型
I II III
气
水
时间
V y+△y
V x
V x +△ x
△z △y △x
煤储层中控制体示意图
w KK rw [ ( P g h )] q ( w S w ) w w w w t [ g KK rg (P gh)] q q ( S ) g g m g g g t g
沁水盆地煤层气地质演化史数值模拟研究
煤层气地质演化史模型研究
地质模型
煤有机质 生气赋存
垂 向 扩散散失
垂向盖层 突破散失
断层割理 渗流散失
沁水盆地煤层气地质演化史数值模拟研究
煤层气地质演化史模型研究
1、煤层气聚散子模型；
动态平衡动力学模型：
Qg = Qp Qd
Qg—任意单元内煤有机质生气总量； Qp—赋存于单元内煤层气总量；
含气量(m3/t)
0 100 200 演化时间(Ma) a 300
200 150 100 50 0
40 20 0 0 100 200 演化时间(Ma) b 300
阶 段 演 化 特 征
40
300
20 10 0 0 100 200 演化时间(Ma) c 400 300
累积扩散
30
散失强度(m3/m2)
模拟网格是将煤层气 井产气区域剖分成一系列 不连续块状单元的系统， 它用于数字化地说明储层 流体的流动。 模拟网格主要有两种类 型，一种是方格网，一种 是径向网格。 尽管径向网格仅限于模拟 单个生产井，但由于煤层 气井生产过程中，流体的 流动可认为是径向的，所 以它很适用于研究锥进效 应和其他井筒效应。
太
原
组 本溪组 峰峰组
下主煤层
下边界煤层
图 10-7 沁水盆地中南部含煤地层柱状图和煤层模型图
表 10-5 研究区主煤层埋藏历史及阶段 埋 阶 藏 段 地 时 质 代 构造运动 期 次 煤层最大 埋藏深度 3700 3500 3200 <1500 1500 阶 特 段 征
第一阶段 第二阶段 第三阶段 第四阶段 第五阶段
Pc Pg - Pw Sw Sg 1
将上述方程联立起来，这样方程中就只含有Pw、Pg、Sw、 Sg四个未知数，与方程个数相同。结合初边值条件即构成整个煤 层气产能模拟的数学模型。
三、数学模型的解算
几个未知数。
偏微分 方程组 离散化 非线性 方程组 线性化 线性代数 方程组 求解矩阵 数值解
C C D 0 2 z t
2
D—煤层甲烷在封盖层中的扩散系数；
C—煤储层或盖层中游离甲烷浓度；
t—扩散时间。
沁水盆地煤层气地质演化史数值模拟研究
煤层气地质演化史模型研究
5、基本参数子模型
主要内容—计算各种基本参数：
煤层埋深、古地温
煤层厚度、煤的视密度、水分 割理孔隙率、基块孔隙率
早期的求解方法一般采用 IMPES （The implicit pressure-explicit saturation method） ， 即用隐式 法求解储层压力方程，用显示法求解饱和度。该方法计算工作量小，方法简单，但它只
四、模拟研究和工作内容
1、网格设计
h Pi-1 Pi Pi+1
网格单元及其上的储层压力参数
3、历史匹配
表 10-2 历史匹配参数 经常调整 含气量 裂隙绝对渗透率 裂隙孔隙度 气水相对渗透率 诱生裂隙长度或表皮因子 等温吸附曲线 吸附时间 井孔生产指数 洞穴带大小 含水层岩性特征 有时调整 初始条件 气水界面 储层构造 厚度 气水 PVT 数据 孔隙压缩率 毛细管压力 经常不调整
4、敏感性分析
流体 PVT 数据 气体地层体积系数 气体粘度 气体比重 气体成分 水地层体积系数 水粘度 井参数及其它数据 最小时间步长 最大时间步长 时间步长倍增器 随时间变化的水产量 随时间变化的气产量 随时间变化的井底压力 钻井产能指标 表皮因子 时间步长上最大饱和度、 允许的最大气产量 压力变化 有限差分解允许限度 允许的最大水产量 允许的最小井底压力 井筒半径 诱生裂隙长度 水的储罐密度 水中气的溶解度
煤层气数值模拟技术与方法
第一节 煤层气储层模拟技术 第二节 地质演化史数值模拟技术
第一节 煤层气储层模拟技术
一、概述
1、GRUSSP软件包
PSU-1模型和 ARRAYS与软件组成 双孔隙、拟稳态、非平衡吸附模型
2、COMET（Coalbed Methane Technology）系列软件
煤层气藏模拟的双孔隙、二维、气-水两相模型
沁水盆地煤层气地质演化史数值模拟研究
0 500 1000
沁水盆地地质背景
煤层埋藏史
Burial Depth (m)
1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 0 50 100 150
阳城翼城 安 泽 沁源沁县 武乡潞安 榆 社 阳 泉
Burial Time (Ma)
200
表 10-4 预测内容及其获取方式 结果数据 含气量 获取方式 模拟计算 结果数据 含气饱和度(Cs) 资源丰度(Ra) 储层压力 模拟计算 储层压力梯度(Pgr) 获取方式 计算： Cs=Qs/[VlP/(P+Pl)]. Qs-吸附气量； Vl-朗氏体积； Pl –朗氏压力 计算：Ra=Rt/S. Rt-资源量；S-面积 计算：Pgr=P/H. P-储层压力；H-煤层埋深