煤層氣/頁(yè)巖氣藏裂縫建模與數值模擬簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘
2019-12-27 15:12
來(lái)源：京東
作者：京東
煤層氣/頁(yè)巖氣藏裂縫建模與數值模擬
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內容簡(jiǎn)介: 本書(shū)系統總結了煤層氣和頁(yè)巖氣藏精細建模與數值模擬方法與流程，主要包括：建立了煤層氣和頁(yè)巖氣納微米孔隙流動(dòng)、擴散、解吸附、流固耦合、多組分流動(dòng)數學(xué)模型，形成了煤層氣/頁(yè)巖氣基于天然/人工裂縫的裂縫處理技術(shù)、復雜裂縫網(wǎng)絡(luò )分布下的非結構化網(wǎng)格生成技術(shù)、非結構化網(wǎng)格傳導率處理與連通表征技術(shù)，建立了基于非結構化網(wǎng)格的復雜結構井與儲層流動(dòng)耦合模擬方法，形成了煤層氣/頁(yè)巖氣多段壓裂水平井的產(chǎn)能預測方法，建立了考慮不同介質(zhì)及不同非線(xiàn)性滲流機理的煤層氣和頁(yè)巖氣數值模擬模型以及模型的離散求解系統，并展示了煤層氣和頁(yè)巖氣建模與數值模擬應用的若干實(shí)例，對煤層氣和頁(yè)巖氣裂縫建模與數值模擬方法研究的動(dòng)態(tài)與發(fā)展趨勢做了總結和展望。
作者簡(jiǎn)介:
目錄:目錄
前言
第1章 煤層氣和頁(yè)巖氣納微米孔隙流動(dòng)數學(xué)模型 1
1.1 煤層氣和頁(yè)巖氣考慮擴散的納微米孔隙流動(dòng)多組分數學(xué)模型 1
1.1.1 多孔介質(zhì)中不同流態(tài)的表征機理 1
1.1.2 對不同模型進(jìn)行了程序實(shí)現 3
1.1.3 擴散模型 5
1.2 考慮吸附/解吸附的微納米孔隙流動(dòng)多組分數學(xué)模型 7
1.2.1 Langmuir吸附等溫式 7
1.2.2 Freundlich經(jīng)驗公式 8
1.2.3 帶參數的Langmuir吸附等溫式 8
1.2.4 BET 模型 8
1.2.5 DR 模型 9
1.2.6 DA 模型 9
1.3 煤層氣和頁(yè)巖氣多相流體滲流與巖石應力-應變的全耦合數值模型 9
1.3.1 流動(dòng)方程 9
1.3.2 氣體吸附及擴散方程 11
1.3.3 地質(zhì)力學(xué)耦合模型 11
1.3.4 滲透率及孔隙度變化 11
1.3.5 參數敏感性分析測試 12
1.3.6 煤粉、水、氣三相耦合流動(dòng)模型 19
第2章 基于天然/人工裂縫的裂縫處理技術(shù) 28
2.1 網(wǎng)狀縫、微細裂縫的連續網(wǎng)格處理技術(shù) 28
2.2 大尺度天然/人工裂縫的離散裂縫處理技術(shù) 29
第3章 復雜裂縫網(wǎng)絡(luò )分布下的非結構化網(wǎng)格生成技術(shù) 36
3.1 Delaunay網(wǎng)格系統簡(jiǎn)介 37
3.2 經(jīng)典Delaunay三角網(wǎng)生成方法 38
3.2.1 Bowyer-Watson 算法 38
3.2.2 陣面推進(jìn)法 39
3.3 控制子域Delaunay三角化方法 40
3.3.1 控制權因子的確定 41
3.3.2 剖分區域布點(diǎn) 41
第4章 非結構化網(wǎng)格傳導率處理與連通表征技術(shù) 49
4.1 基質(zhì)與基質(zhì)(M-M)的傳導率 50
4.2 基質(zhì)-裂縫(M-F)傳導率 51
4.3 裂縫與裂縫(F-F)的傳導率 51
4.3.1 相連裂縫網(wǎng)格之間的傳導率 52
4.3.2 相交裂縫網(wǎng)格之間的傳導率 53
4.4 介質(zhì)之間的竄流量 54
4.4.1 離散裂縫-基質(zhì)之間的竄流量 54
4.4.2 全局裂縫-基質(zhì)之間的竄流量 55
4.4.3 介質(zhì)與井筒間的井指數 57
第5章 基于非結構化網(wǎng)格的復雜結構井與儲層流動(dòng)耦合模擬方法 64
5.1 分級多段壓裂復雜結構井多段井處理技術(shù) 64
5.1.1 分級多段壓裂井模型 64
5.1.2 井筒流態(tài)分析 66
5.1.3 井段內部多相流模型 68
5.2 分級多段壓裂復雜結構井與儲層流動(dòng)耦合處理技術(shù) 79
5.2.1 質(zhì)量守恒方程 79
5.2.2 動(dòng)量守恒方程(壓降方程) 79
5.2.3 井控制方程 80
5.2.4 輔助方程 80
第6章 多段壓裂水平井的產(chǎn)能預測方法 84
6.1 水平井產(chǎn)能預測解析法 84
6.1.1 Joshi公式的推導思路 84
6.1.2 Joshi公式的推導過(guò)程 85
6.2 壓裂水平井的產(chǎn)能預測解析法 86
6.2.1 郎兆新方法的推導過(guò)程 87
6.2.2 范子菲方法的推導過(guò)程 88
6.2.3 苗和平方法的推導過(guò)程 91
6.2.4 曲鴻雁方法的推導過(guò)程 92
6.3 壓裂水平井產(chǎn)量的解析解與數值模擬結果對比 96
6.3.1 壓裂井水平數值模擬模型的建立 96
6.3.2 數值解與解析解的比較 97
6.4 多段井條件下數值解與解析解的比較 99
6.5 常規井與多段井條件下數值解的比較分析 102
6.6 結論和認識 103
第7章 數值模擬模型及模型的離散求解系統 105
7.1 不同尺度介質(zhì)自適應的流態(tài)識別技術(shù) 105
7.2 數值模擬系統控制方程 106
7.3 離散方程及Jacobi矩陣 107
7.3.1 殘差 107
7.3.2 流動(dòng)項 107
7.3.3 累積項 119
7.3.4 源匯項 121
7.3.5 其他問(wèn)題(注意事項) 124
7.4 考慮不同非線(xiàn)性滲流機理的離散模型 128
7.4.1 滑脫與擴散 128
7.4.2 吸附與解吸 131
7.4.3 高速非達西 133
7.4.4 啟動(dòng)壓力梯度 134
7.4.5 壓敏效應 136
第8章 煤層氣和頁(yè)巖氣藏裂縫建模與數值模擬應用 140
8.1 煤層氣和頁(yè)巖氣藏數值模擬軟件 140
8.1.1 軟件的基本介紹 140
8.1.2 軟件的特色功能 142
8.2 煤層氣和頁(yè)巖氣數值模擬軟件應用 143
8.2.1 煤層氣實(shí)際區塊數值模擬應用 143
8.2.2 頁(yè)巖氣實(shí)際區塊數值模擬應用 148
第9章 總結與展望 166
9.1 各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)及應用范圍 166
9.2 趨勢及發(fā)展方向 167
參考文獻 169
前言
第1章 煤層氣和頁(yè)巖氣納微米孔隙流動(dòng)數學(xué)模型 1
1.1 煤層氣和頁(yè)巖氣考慮擴散的納微米孔隙流動(dòng)多組分數學(xué)模型 1
1.1.1 多孔介質(zhì)中不同流態(tài)的表征機理 1
1.1.2 對不同模型進(jìn)行了程序實(shí)現 3
1.1.3 擴散模型 5
1.2 考慮吸附/解吸附的微納米孔隙流動(dòng)多組分數學(xué)模型 7
1.2.1 Langmuir吸附等溫式 7
1.2.2 Freundlich經(jīng)驗公式 8
1.2.3 帶參數的Langmuir吸附等溫式 8
1.2.4 BET 模型 8
1.2.5 DR 模型 9
1.2.6 DA 模型 9
1.3 煤層氣和頁(yè)巖氣多相流體滲流與巖石應力-應變的全耦合數值模型 9
1.3.1 流動(dòng)方程 9
1.3.2 氣體吸附及擴散方程 11
1.3.3 地質(zhì)力學(xué)耦合模型 11
1.3.4 滲透率及孔隙度變化 11
1.3.5 參數敏感性分析測試 12
1.3.6 煤粉、水、氣三相耦合流動(dòng)模型 19
第2章 基于天然/人工裂縫的裂縫處理技術(shù) 28
2.1 網(wǎng)狀縫、微細裂縫的連續網(wǎng)格處理技術(shù) 28
2.2 大尺度天然/人工裂縫的離散裂縫處理技術(shù) 29
第3章 復雜裂縫網(wǎng)絡(luò )分布下的非結構化網(wǎng)格生成技術(shù) 36
3.1 Delaunay網(wǎng)格系統簡(jiǎn)介 37
3.2 經(jīng)典Delaunay三角網(wǎng)生成方法 38
3.2.1 Bowyer-Watson 算法 38
3.2.2 陣面推進(jìn)法 39
3.3 控制子域Delaunay三角化方法 40
3.3.1 控制權因子的確定 41
3.3.2 剖分區域布點(diǎn) 41
第4章 非結構化網(wǎng)格傳導率處理與連通表征技術(shù) 49
4.1 基質(zhì)與基質(zhì)(M-M)的傳導率 50
4.2 基質(zhì)-裂縫(M-F)傳導率 51
4.3 裂縫與裂縫(F-F)的傳導率 51
4.3.1 相連裂縫網(wǎng)格之間的傳導率 52
4.3.2 相交裂縫網(wǎng)格之間的傳導率 53
4.4 介質(zhì)之間的竄流量 54
4.4.1 離散裂縫-基質(zhì)之間的竄流量 54
4.4.2 全局裂縫-基質(zhì)之間的竄流量 55
4.4.3 介質(zhì)與井筒間的井指數 57
第5章 基于非結構化網(wǎng)格的復雜結構井與儲層流動(dòng)耦合模擬方法 64
5.1 分級多段壓裂復雜結構井多段井處理技術(shù) 64
5.1.1 分級多段壓裂井模型 64
5.1.2 井筒流態(tài)分析 66
5.1.3 井段內部多相流模型 68
5.2 分級多段壓裂復雜結構井與儲層流動(dòng)耦合處理技術(shù) 79
5.2.1 質(zhì)量守恒方程 79
5.2.2 動(dòng)量守恒方程(壓降方程) 79
5.2.3 井控制方程 80
5.2.4 輔助方程 80
第6章 多段壓裂水平井的產(chǎn)能預測方法 84
6.1 水平井產(chǎn)能預測解析法 84
6.1.1 Joshi公式的推導思路 84
6.1.2 Joshi公式的推導過(guò)程 85
6.2 壓裂水平井的產(chǎn)能預測解析法 86
6.2.1 郎兆新方法的推導過(guò)程 87
6.2.2 范子菲方法的推導過(guò)程 88
6.2.3 苗和平方法的推導過(guò)程 91
6.2.4 曲鴻雁方法的推導過(guò)程 92
6.3 壓裂水平井產(chǎn)量的解析解與數值模擬結果對比 96
6.3.1 壓裂井水平數值模擬模型的建立 96
6.3.2 數值解與解析解的比較 97
6.4 多段井條件下數值解與解析解的比較 99
6.5 常規井與多段井條件下數值解的比較分析 102
6.6 結論和認識 103
第7章 數值模擬模型及模型的離散求解系統 105
7.1 不同尺度介質(zhì)自適應的流態(tài)識別技術(shù) 105
7.2 數值模擬系統控制方程 106
7.3 離散方程及Jacobi矩陣 107
7.3.1 殘差 107
7.3.2 流動(dòng)項 107
7.3.3 累積項 119
7.3.4 源匯項 121
7.3.5 其他問(wèn)題(注意事項) 124
7.4 考慮不同非線(xiàn)性滲流機理的離散模型 128
7.4.1 滑脫與擴散 128
7.4.2 吸附與解吸 131
7.4.3 高速非達西 133
7.4.4 啟動(dòng)壓力梯度 134
7.4.5 壓敏效應 136
第8章 煤層氣和頁(yè)巖氣藏裂縫建模與數值模擬應用 140
8.1 煤層氣和頁(yè)巖氣藏數值模擬軟件 140
8.1.1 軟件的基本介紹 140
8.1.2 軟件的特色功能 142
8.2 煤層氣和頁(yè)巖氣數值模擬軟件應用 143
8.2.1 煤層氣實(shí)際區塊數值模擬應用 143
8.2.2 頁(yè)巖氣實(shí)際區塊數值模擬應用 148
第9章 總結與展望 166
9.1 各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)及應用范圍 166
9.2 趨勢及發(fā)展方向 167
參考文獻 169
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