天然气地球科学
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天然气地球科学 ›› 2019, Vol. 30 ›› Issue (10): 1415–1421.doi: 10.11764/j.issn.1672-1926.2019.06.004

• 非常规天然气 • 上一篇    下一篇

考虑气水分布的煤层气解吸模型

彭泽阳(),李相方,孙政   

  1. 中国石油大学（北京）石油工程学院教育部重点实验室，北京 102249
  • 收稿日期:2019-02-27 修回日期:2019-06-07 出版日期:2019-10-10 发布日期:2019-11-06
  • 作者简介:彭泽阳（1991-），男，新疆克拉玛依人，博士研究生，主要从事煤层气研究.E?mail：pengzy0328@sina.com.
  • 基金资助:
    国家科技重大专项(2016ZX05042);国家自然科学基金(51504269);51490654)联合资助.

Desorption model considering gas⁃water distribution for coalbed methane reservoir

Ze-yang Peng(),Xiang-fang Li,Zheng Sun   

  1. Key Laboratory for Petroleum Engineering of the Ministry of Education, China University of Petroleum, Beijing 102249, China
  • Received:2019-02-27 Revised:2019-06-07 Online:2019-10-10 Published:2019-11-06

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183

摘要：

为明确煤储层基质孔隙中液相水对煤岩解吸过程的影响，从煤储层基质特征及热演化过程出发，建立简化的基质串联毛管束模型，并由此获得基质中受液相水影响的孔隙所占的比例，进而通过固—气界面Langmuir吸附理论和固—液界面理论获得不同基质含水条件下的储层解吸模型。计算结果表明液相水的存在会大幅降低煤储层的解吸能力，分析认为这是由于液相水的存在一方面通过影响固—液界面解吸所占比例影响气体解吸量；另一方面通过形成毛管力，圈闭微纳米孔隙中已解吸出的气体。研究成果为完善煤层气解吸开发理论、优化开发技术政策奠定了基础。

关键词: 解吸曲线, 煤层气, 气水分布, 毛管力

Abstract:

In order to clarify the influence of liquid in matrix pore of coal reservoir on desorption process, a capillary bundle model has been established based on matrix characteristics and coalification. From this model, the proportion of pore affected by liquid in matrix is obtained. Then, Langmuir adsorption theory of solid-gas interface and solid-liquid interface theory are used to obtain different water conditions in matrix. The result shows that the existence of liquid water will greatly reduce the desorption capacity of coal reservoir, which is attributed to the existence of liquid water. On one hand, liquid will affect the gas desorption volume by affecting the proportion of solid-liquid interface desorption; on the other hand, liquid will trap the desorbed gas in micro-nano pore by forming capillary force. The research results lay a foundation for perfecting the theory of desorption and development of coalbed methane and optimizing the policy of development technology.

Key words: Desorption curve, CBM, Distribution of gas and water, Capillary force

中图分类号: 

  • TE32

图1

煤岩孔隙气水赋存演变特征"

图2

气相主要运移路径"

图3

串联毛管束模型示意"

图4

稳定气泡受力分析"

图5

IMI高温高压吸附/解吸仪"

图6

1.5MPa注入液相水后吸附曲线与模型拟合对比"

图7

7.2MPa注入液相水后吸附曲线与模型拟合对比"

图8

14.5MPa注入液相水后吸附曲线与模型拟合对比"

图9

不同含水饱和度下的吸附解吸曲线"

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