井下煤层气抽采产能预测方法

摘要

本发明提出了一种井下煤层气抽采产能预测方法，考虑了煤层渗透率的实际变化，并能对抽采钻孔组(群)的抽采产能进行预测，包括如下步骤：1)测取待测煤层原始参数；2)通过求解本发明提出的模型，获得抽采后的平均渗透率、抽采后的煤层气压力、抽采后的煤层气平均含量以及煤层气抽采量；本发明提出了的井下煤层气抽采产能预测方法，以达西渗流定律为基础，建立了基于抽采过程中渗透率变化的井下煤层气产能预测的数学模型，由于数学模型中考虑了抽采过程中渗透率的实际变化，因此能正确反映煤层气的渗流状况。在进一步的求解步骤中，采用差分离散的方法对数学模型进行求解，收敛速度快，精度更高，稳定性好，提高计算的精度和速度。

主权项

井下煤层气抽采产能预测方法，其特征在于：包括如下步骤：1)测取待测煤层原始参数，包括初始煤层气压力、煤的吸附常数、初始煤层气渗透率、煤基质收缩系数、煤的容重、孔隙率、孔隙压缩系数、灰分和水分；2)将测得的煤层原始参数代入模型中进行求解，获得抽采后的平均渗透率、抽采后的煤层气压力、抽采后的煤层气平均含量以及煤层气抽采量： ∂ ∂ x ( K x ∂ P ∂ x ) + ∂ ∂ y ( K y ∂ P ∂ y ) + ∂ ∂ z ( K z ∂ P ∂ z ) = A ( P ) ∂ P ∂ t ; 其中： K = K 0 ( 1 + ( 1 - Rlg bp + 1 bp 0 + 1 ) 2 - e 3 C φ ( p - p 0 ) ) ; 其中：p0为初始煤层气压力，单位MPa；p为煤层气压力，单位MPa；b为煤的吸附常数，单位1/MPa；R为煤基质收缩系数；K0为初始煤层气渗透率； A ( P ) = 2 φμ p N + 100 - W - A 100 * ( 1 + 0.31 W ) · μ · γ m [ ab ( 1 + b P ) + ab ( 1 + b P ) 2 ] K为煤层渗透率，m2；μ为煤层气的绝对粘度，Pa·s；a为煤的最大煤层吸附量，单位m3/tb为煤的吸附常数，单位1/MPa；W为煤的水分，单位％；A为煤的灰分，单位％；P为煤层气压力，单位MPa；γm为煤的容重，单位t/m3；φ为煤层孔隙率；cφ为孔隙压缩系数；pN为1标准大气压，0.1013MPa；所述，抽采后的平均渗透率为抽采一定时间后，抽采影响范围内的煤体的渗透率；所述抽采后的煤层气压力为抽采一定时间后，抽采影响范围内的煤体内残余的煤层气的压力；所述，抽采后煤层气含量为抽采一定时间后，抽采影响范围内的煤体内残余的煤层气含量；所述煤层气抽采量为一定抽采时间段内，抽采钻孔所抽出的煤层气量。