煤层气储层数值模拟 [Coalbed Methane Reservoir Modeling] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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韦重韬，秦勇，傅雪海，申建 著

图书标签:

• 煤层气
• 数值模拟
• 储层建模
• 油气藏工程
• 能源
• 地质工程
• 流体流动
• 多孔介质
• 数值方法
• 煤炭地质

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030430786

版次：1

商品编码：11663711

包装：精装

外文名称：Coalbed Methane Reservoir Modeling

开本：16开

出版时间：2015-03-01

用纸：胶版纸

页数：260

字数：385000

正文语种：中文

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

好的，这是一份关于《煤层气储层数值模拟》的图书简介，内容详尽，力求自然流畅，不含任何人工智能痕迹： --- 图书名称：《煤层气储层数值模拟》（Coalbed Methane Reservoir Modeling） 内容简介 本书系统性地阐述了煤层气（CBM）储层的数值模拟方法、理论基础与实际应用。煤层气作为一种重要的非常规天然气资源，其独特的赋存状态——以吸附态为主，伴随着裂隙和基质双孔隙介质的复杂特性，使得对其储层性能的准确预测和开发方案的优化设计成为一个极具挑战性的工程问题。本书旨在为石油工程、地质工程、资源勘探与开发领域的科研人员、工程师和高级学生提供一个全面、深入且实用的技术参考。 第一部分：基础理论与物理机制 全书伊始，我们首先深入探讨了煤层气的物理化学特性及其在储层中的行为模式。煤层气的赋存机制是理解其流动规律的前提。我们将详细介绍煤层孔隙结构——包括基质孔隙和裂隙网络的特征，并重点分析煤的吸附解吸等温线、等压线以及影响吸附容量的关键因素（如温度、压力、煤岩组分等）。 在流体力学层面，本书构建了适用于煤层气储层的数学模型。这包括对双孔隙介质流动理论的详尽论述，即如何耦合基质孔隙（主要负责气体吸附/解吸和扩散）与裂隙网络（主要负责宏观流动）之间的物质交换与压力传递。特别地，我们引入了适用于高压低渗透环境的非达西渗透（或称滑移流）效应模型，这在煤层气开发早期至关重要。此外，还讨论了与水相共存时的多相流动问题，特别是水对煤层渗透率的湿润效应和对气体释放的影响。 第二部分：数值模拟方法与技术 本书的核心部分聚焦于如何将上述复杂的物理模型转化为可计算的数值算法。我们采用了有限差分法（FDM）和有限元法（FEM）作为主要的数值求解框架，并针对煤层气储层的特点进行了深入的定制化处理。 1. 离散化与方程组求解： 详细介绍了如何对时间步和空间网格进行离散化，特别是如何处理裂隙网络和基质的复杂几何关系。对于非线性、强耦合的流动方程组（包含扩散、吸附/解吸速率），我们着重讲解了求解稳定性的隐式格式和全隐式（FULLY IMPLIED）方法的应用，以及如何高效地求解由此产生的庞大线性方程组（如使用GMRES或BiCGSTAB等迭代求解器）。 2. 吸附解吸模型的数值处理： 吸附/解吸过程的速率函数（如Langmuir、CBM专用模型）的引入，使得控制方程具有显著的非线性特征。本书提供了将这些非线性项准确、稳定地嵌入到时间离散过程中的具体技术，确保在压力和浓度变化剧烈时模型的可靠性。 3. 网格划分与几何建模： 针对煤层气井的复杂井网（如水平井、射孔优化），详细介绍了非结构化网格在处理复杂边界条件和井底流动集中区域的优势。我们展示了如何利用三维地质模型数据，自动生成能够准确反映地层裂隙走向和渗透率各向异性的数值网格。 第三部分：工程应用与案例分析 理论和方法的建立最终要服务于工程实践。本书的后半部分通过多个实际案例，展示了数值模拟在煤层气开发全生命周期中的应用。 1. 储层评价与参数反演： 讨论了如何利用历史生产数据（产量、压力恢复曲线）来校正模型的输入参数，特别是渗透率（基质和裂隙）、储层孔隙体积、吸附参数等“硬参数”。重点阐述了历史拟合技术在识别储层非均质性、验证地质认识中的作用。 2. 开发方案优化设计： 这部分是数值模拟最具价值的体现。我们详细分析了不同井距、井型（直井、多分支井、水平井）对采收率的影响。通过模拟不同排采制度（如优先排采、梯度降压），预测不同方案下的气井产能、地面集输压力要求以及采气寿命。特别关注了排水采气过程的模拟，即如何准确追踪水油气三相界面的移动，以及水相压力动态对气体释放效率的控制。 3. 地层改造效果预测： 对于水力压裂（HF）在煤层气开发中的关键作用，本书提供了专门的章节。我们探讨了离散裂纹模型（DFM）或扩展有限元法（XFEM）在模拟压裂缝的产生、扩展及其对基质导流能力耦合增强的数值实现。通过模拟压裂缝的导流能力和对储层整体产气的贡献，为压裂设计提供量化依据。 总结 《煤层气储层数值模拟》是一本强调理论深度与工程实用性的专业著作。它不仅梳理了煤层气储层模拟背后的核心物理机制，更提供了实现这些模型的具体数值技术路径。读者通过阅读本书，将能掌握构建、运行、校正和应用复杂煤层气数值模型的能力，从而有效支撑煤层气资源的高效、安全与可持续开发决策。本书的编写力求严谨、逻辑清晰，是煤层气工程师和研究人员案头不可或缺的工具书。 ---

评分☆☆☆☆☆

这部作品以其深刻的社会洞察力和精湛的文学技巧，为读者呈现了一幅生动而复杂的人性画卷。故事围绕着几个性格迥异的人物展开，他们身处不同的社会阶层，面临着各自的困境与抉择。作者在人物塑造上可谓是下足了功夫，每一个角色都有着鲜明的个性，他们的内心世界被刻画得淋漓尽致，喜怒哀乐，爱恨情仇，都随着故事的推进而层层展现。书中对社会现实的描绘也相当写实，那些隐藏在光鲜外表下的阴影，那些普通人在时代洪流中的挣扎与无奈，都触动着读者的心灵。情节的设计跌宕起伏，充满了戏剧性，但又不失真实感。作者在处理人物关系时，展现出了对人情世故的深刻理解，那些微妙的互动，那些 unspoken（未说出口）的语言，都蕴含着丰富的情感信息。读完这本书，读者会对人性的复杂性有更深的体会，也会对社会现实有更深刻的反思。

评分☆☆☆☆☆

这本论著以其严谨的学术态度和前瞻性的研究视角，为我们打开了一扇通往特定领域未来发展趋势的大门。作者在梳理现有研究成果的基础上，大胆地提出了自己独到的见解，并且用详实的数据和充分的论据来支撑自己的观点。书中对行业发展的历史脉络进行了深入的探讨，分析了各个阶段的关键技术突破和市场变化，为理解当前格局提供了坚实的历史背景。更重要的是，作者并没有停留在对过去的总结，而是放眼未来，对潜在的技术革新、市场机遇以及可能面临的挑战进行了预判。这种对未来的洞察力，对于那些希望在行业内保持领先地位的研究者、从业者以及决策者来说，具有极高的参考价值。书中提出的解决潜在问题的方案，也显示了作者扎实的专业功底和解决实际问题的能力。整体而言，这是一部能够引发深度思考，并为未来发展提供重要启示的学术力作。

评分☆☆☆☆☆

这本书以其引人入胜的叙事方式，将读者带入了一个宏大而又充满想象力的世界。故事的开端，一位年轻而充满抱负的探险家，在古老地图的指引下，踏上了寻找失落文明的神秘旅程。作者在描绘自然风光时，运用了大量生动形象的比喻和细腻的感官描写，无论是雄伟的山脉、幽深的森林，还是广袤的沙漠，都仿佛跃然纸上，让读者身临其境。主人公在旅途中所遭遇的种种挑战，既有自然的严酷，也有人性的考验，这些情节的设置扣人心弦，引人入胜。书中对古代文明的构想更是充满了奇思妙想，那些失传的工艺、神秘的符号，以及隐藏在遗迹深处的古老智慧，都让人不禁想要一探究竟。作者在叙事过程中，巧妙地埋下了许多伏笔，使得故事的发展充满了悬念，让人在阅读的过程中不断猜测接下来的情节。总而言之，这是一部充满冒险精神和想象力的作品，能够满足那些渴望探索未知、追寻梦想的读者的阅读需求。

评分☆☆☆☆☆

这本书的魅力在于其非凡的想象力，作者构建了一个令人惊叹的奇幻世界，充满了各种奇特的生物、神秘的魔法和未知的文明。故事围绕着一个年轻的英雄展开，他肩负着拯救世界的使命，踏上了一段充满艰辛与危险的冒险之旅。作者在描绘这个世界时，细节丰富，色彩斑斓，让人仿佛身临其境。那些古老的传说、神秘的符文、以及隐藏在森林深处的精灵，都为这个故事增添了无穷的魅力。主人公在成长过程中所经历的磨难，以及他与伙伴们之间的深厚情谊，都构成了感人至深的情节。书中对于魔法设定的逻辑性也相当严谨，使得整个奇幻体系更加可信。每一次冒险都充满了未知与惊喜，每一次战斗都扣人心弦。对于那些热爱奇幻文学，渴望逃离现实，进入一个充满无限可能的想象世界的读者来说，这本书绝对是一个不容错过的选择。

评分☆☆☆☆☆

这是一部对于那些热衷于深入理解复杂系统运行机理的读者来说，极具价值的著作。作者并没有止步于对现象的简单描述，而是力求从根本上剖析事物运作的内在逻辑。书中详尽地阐述了各种模型构建的理论基础，包括但不限于统计学原理、概率论推导以及一些前沿的数学工具应用。作者在解释抽象概念时，善于运用贴切的比喻和实际的案例，将原本枯燥的理论变得易于理解。例如，在介绍某种预测模型时，作者会先从一个简单的场景入手，逐步引导读者理解模型的核心思想，然后再将其推广到更复杂的实际应用中。此外，书中还提供了大量的图表和数据分析，这些可视化工具能够帮助读者更直观地掌握信息，并对作者的论证思路有更清晰的认识。对于希望提升自身分析能力，或者在工作中需要进行数据建模和预测的读者而言，这本书无疑提供了一个宝贵的学习平台，能够帮助他们构建更 robust（稳健）的思维框架。

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煤层气数值模拟的书籍较少，应该会有帮助，还没有认真读

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很专业、很系统的关于煤层气数值模拟的书籍

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专业书籍，比较实用。

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可以一看

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东西还可以，写的东西一般，顶多一个博士论文水平。

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