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第1章 煤层气藏的基本特征1

1.1 煤层气藏储集特征评价1

1.1.1 煤化作用及煤阶1

1.1.2 煤的工业分析4

1.1.3 煤的孔渗特征4

1.1.4 煤的含气性19

1.2 煤层气的储集机理28

1.2.1 游离状态28

1.2.2 溶解状态29

1.2.3 吸附状态29

1.3 煤层气的运移产出机理32

1.3.1 煤层气的解吸机理33

1.3.2 煤层气的扩散机理34

1.3.3 煤层气的渗流机理34

1.3.4 煤层气的产出机理34

第2章 煤层气藏试井分析36

2.1 变形介质煤层气藏试井分析36

2.1.1 数学模型36

2.1.2 数值求解38

2.1.3 结果分析40

2.2 分形介质煤层气藏试井分析41

2.2.1 分形介质煤层气藏拟稳态压力动态分析42

2.2.2 分形介质煤层气藏非稳态压力动态分析48

2.2.3 变形分形介质煤层气藏拟稳态压力动态分析51

2.2.4 变形分形介质煤层气藏非稳态压力动态分析56

2.3 低渗透煤层气藏试井分析60

2.3.1 煤层气藏非达西流动分析60

2.3.2 基于分形理论的煤层气藏非达西流动分析65

第3章 煤层气藏数值模拟71

3.1 煤层气藏流动数学模型71

3.1.1 模型基本假设71

3.1.2 数学模型的建立71

3.1.3 数值模型的建立78

3.2 数学模型的IMPES解法81

3.2.1 基本原理81

3.2.2 IMPES线性化处理82

3.2.3 线性差分方程组的建立85

3.2.4 数值模型的求解87

3.3 数学模型的全隐式解法89

3.3.1 基本原理89

3.3.2 全隐式线性化处理90

3.3.3 线性差分方程组的建立93

3.3.4 线性差分方程组的求解96

3.3.5 煤层气藏数值模拟应用实例98

3.4 煤层气羽状水平井产能评价108

3.4.1 煤层气羽状水平井概述108

3.4.2 井筒变质量流动压降模型109

3.4.3 考虑井筒压降影响的煤层气羽状水平井开采数学模型114

3.4.4 煤层气羽状水平井开采耦合数学模型的求解117

3.4.5 煤层气羽状水平井开采的产能预测118

3.4.6 煤层气羽状水平井开采的影响因素分析123

第4章 煤层气藏开发优化设计127

4.1 煤层气直井井网优化127

4.1.1 煤层气直井井网矿场应用概况127

4.1.2 煤层气开发井网部署要素128

4.2 煤层气直井井网自动优化方法131

4.2.1 算法分类与筛选132

4.2.2 GPS,PSO与CMA-ES算法介绍136

4.2.3 优化算法性能分析141

4.2.4 井位直接优化方法145

4.2.5 分步井位优化方法146

4.2.6 矿区应用148

4.3 煤层气多分支水平井井身结构优化157

4.3.1 分支长度的设计157

4.3.2 分支间距的设计158

4.3.3 分支数目的设计159

4.3.4 井筒直径的设计161

4.3.5 垂向位置的设计162

第5章 煤层气藏动态分析方法164

5.1 物质平衡方法164

5.1.1 中高阶煤层气藏物质平衡方程164

5.1.2 低阶煤层气藏物质平衡方程164

5.2 Arps递减曲线方法169

5.2.1 递减模型170

5.2.2 应用实例171

5.3 广义翁氏预测模型方法179

5.3.1 广义翁氏预测模型179

5.3.2 广义翁氏预测模型验证181

5.3.3 广义翁氏预测模型应用182

5.4 排采制度实时优化方法186

5.4.1 煤层气藏压裂直井气水两相流动阶段的产能方程187

5.4.2 排采制度实时优化方法190

5.4.3 实例验证191

参考文献194