增大煤层气产量的新技术研究

【摘要】本论文主要针对的问题是：增大高瓦斯低透性煤层气井产量的新方法，并对设计的新方法的工艺流程进行设计，以软件模拟的方式对提出的手段进行模拟。文中提出了在煤层气开采之前利用石油射孔弹对煤层进行预处理的方法。通过对煤层中气体的赋存与流动理论、以及当前较为先进的增大煤层气产量的工艺以及相关的增产理论、煤层气地质与石油地质理论的比较，结合华烨煤矿的具体实际情况，并通过防爆理论以及射孔弹的制作和研发工艺来分析与论证本文所提出的方法的可行性。之后通过ANSYS/LS-DYNA3D非线性有限元软件，采用ALE算法对使用射孔弹对煤层进行侵彻的过程进行模拟分析。分别从压力、温度、有效塑性应变等角度对射孔弹处理煤层的效果进行分析。结果表明，射孔弹在煤层中比在油田使用时有更好的穿深效果，经射孔处理后的煤层应力会提高，煤层中出现了大量对煤层气的解析有实际意义的新的孔隙。最后立足于模拟成果，对射孔弹对煤层进行预处理的工艺就行了流程设计，并对相关过程进行了可行性分析。本文在理论层面证明了使用射孔弹对煤层进行预处理的增产方法是可行的，可对煤层气井产量的提高以及煤矿的安全生产发挥实际作用。并且提供了完整的，系统的利用射孔弹对煤层进行预处理的工艺。
【作者】侯飞强；
【导师】刘天生；徐文新；
【作者基本信息】中北大学，安全工程，2014，硕士
【关键词】射孔弹；煤层气；增产；数值模拟；

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