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内容简介

本书以煤层气地质勘探开发和计算数学的理论和方法为基础，系统阐述煤层气储层数值模拟研究的内涵、应用及其意义。主要内容包括煤储层数值模拟的地质模型、数学模型及其解算方法，国内外主要煤层气储层模拟软件的主要功能和特色，储层数值模拟在煤层气地面开发过程中的应用，如历史拟合与参数优化、产能预测、开发工艺优化等，煤储层数值模拟方法在煤层气开发理论研究方面的应用，如固流耦合效应和规律、产能增强等，以及储层模拟技术的新进展及其发展趋势。

目录

目 录
前言
1 绪论 1
1.1 储层模拟的定义与内涵 1
1.2 煤层气储层模拟与其他学科的关系 3
1.3 煤层气储层模拟的意义 4
第一篇 煤储层数值模拟基础
2 煤层气勘探开发基础 7
2.1 煤层气地质学基础 7
2.2 煤层气开发基础 12
3 偏微分方程基础 25
3.1 偏微分方程的定义和导出 25
3.2 偏微分方程的数值求解 32
第二篇 模型与软件
4 煤层气产出模型 53
4.1 地质模型 53
4.2 数学模型 55
4.3 数学模型的解算 61
5 煤层气储层模拟软件 71
5.1 煤层气储层模拟理论与技术的发展历程 71
5.2 COMET3软件的结构和功能 79
5.3 COMET3软件基本操作 81
5.4 其他储层模拟软件与辅助软件 98
第三篇 煤储层数值模拟技术应用
6 煤层气井参数优化与产能预测 111
6.1 历史拟合技术 111
6.2 煤层气井产能预测技术 125
6.3 排采工艺技术优化 127
7 煤层气田开发预测与评价 132
7.1 研究方法 132
7.2 研究实例 134
8 煤层气井产能增强模拟与预测 153
8.1 CO2注入煤层气井产能增强机理与表述 153
8.2 CO2注入产能增强数值模拟实例 155
第四篇 煤储层数值模拟理论研究
9 煤层气储层模拟建模研究 175
9.1 煤层气井排采诱导渗透率变化 175
9.2 煤储层三孔两渗模型 189
9.3 煤储层裂隙系统中液体颗粒运移规律探讨 208
10 煤储层开发动态过程模拟研究 216
10.1 概述 216
10.2 气压型储层 219
10.3 水压型储层 223
10.4 混合型储层 228
10.5 井网压降模拟 236
10.6 讨论 240
结束语 243
参考文献 245

精彩书摘

　　《煤层气储层数值模拟》：
　　1。1储层模拟的定义与内涵
　　模拟（simulation，modeling）是包括地质学在内的许多自然科学常常使用的一个术语。在中文里，“模”的本意是铸造器物的模子，？说文？言，“模，法也”，其动词的含义有模仿？效法的意思。“拟”的本义是揣度？猜测，？说文？对其的解释是“拟，度也”，其他的意思还有效法和模仿，如拟物是很常用的修辞方法，是把人比作物的一种写作手段。可见，模拟的主要意思还是仿效。从英文的角度来理解这个，“simulation”有“假装？模仿和仿真”等含义，而“modeling”这个词，其含义除了“建模？模型”之外，也有“模拟”的含义。可以这样认为，地质学中的模拟是指利用某种介质或手段，去“模仿？仿真或假装”自然界中发生的各种地质作用（即地质过程，geologicalprocess），以达到认识它们的目的。
　　上面提到的“某种介质或手段”主要有两种，一种是实验室模拟（laboratorysimulaGtion），又称为物理模拟；另一种是数值模拟（numericalsimulation），由于常常用到计算机技术，有时也称为计算机模拟。无论是实验室模拟还是数值模拟，其目的都是认识各种地质过程。
　　实验室模拟是在实验室条件下，模仿地质体的物质成分？空间组合和赋存特征，地质体外部的物理？化学条件甚至还有地理等方面的条件，这些条件的综合就构成了一个模拟系统。此时，如果改变系统的部分条件，整个模拟系统的性状就会发生改变。可以认为，这个过程与真正的地质作用相类似，通过观察？认识模拟系统的变化规律和变化结果，就能够认识地质过程发生？发展变化和终结的整个过程。
　　实验室模拟最典型的例子是岩浆形成的高温高压熔融实验。通过对不同成分的原始物质施以不同的温度和压力，并采用不同的升温增压程序就可以获得从超基性到酸性的整个岩浆系列，这些实验是建立岩浆成因理论的重要依据。
　　在煤层气地质学研究中，对煤岩样品进行气和水饱和，然后施以不同的围压和轴压，观察其固体的变形过程和固态？流态物质之间的耦合作用也是一种实验室模拟。其目的是认识原位条件下，排水产气引起的储层动态变化规律及其对煤层气井气水产出的影响。
　　实验室模拟有时会受到一些限制。例如由于实验室条件的限制，与实际的地质过程相比，实验室模拟在规模上通常要小很多，物理化学条件也不一定能够与实际完全一样，这就可能会出现一定程度的失真或误差。物理化学条件体系的建立也可能存在不同程度的困难，有时甚至无法建立相关的体系。实验室模拟最难实现的是时间上的模拟，因为地质学的时间单位常常是百万年（Ma）。所以人们会用到第二种模拟，即数值模拟。
　　数值模拟或计算机模拟，就是针对某一地质事件或地质过程，建立一个概念上的地质模型或物理模型，并据此推导出一个能够定量表达这个地质模型的数学模型，让这个模型运行起来（例如使之随着时间变化），同时改变相关参数，考察其他参数的变化过程和变化规律，以此认识地质作用的发生？发展和终结的过程。　　……

前言/序言

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