AGA8-92DC方法计算天然气偏差因子的研究

偏差因子是天然气的重要物性参数,在天然气的勘探、开发、运输、加工及利用等方面均发挥着重要作用。对现有气体偏差因子的计算方法进行了总结和归纳,并且对国家标准AGA8-92DC偏差因子计算方法(简称AGA8方法)进行了专门的研究。目前,国内关于AGA8方法的研究工作开展很少,致使工程人员对该方法的计算精度和适用范围缺乏深刻的认识,最终限制了该方法的工程应用。为了对AGA8方法的适用性进行专门研究,利用自行编制的AGA8方法的C++程序,计算了单组分、双组分及多组分气体在不同温度和不同压力下的偏差因子。通过与Standing-Katz图版及实验数据对比,给出了AGA8方法的工程适用范围。本研究对AGA8方法的工程应用推广将发挥重要作用。     

煤层气的解吸/吸附机理研究综述

通过对国内外制约煤层气开发的因素和能源需求的分析,指出了研究煤层气的解吸吸附机理的意义。通过分析国内外解吸吸附机理的研究历史和现状,将煤层气的解吸吸附机理归纳综合为单分子层吸附和多分子层吸附两大类;将煤层气的解吸吸附机理模型归纳为五类,即Lang-muir等温吸附及其扩展模型、BET多分子层吸附模型、吸附势理论模型、吸附溶液模型和实验数据拟合分析模型等。对影响煤层气解吸吸附的因素,如煤层的性质、孔隙性结构、煤层气的组分、压力条件和温度条件等进行了详细的分析说明指出,解吸吸附机理未来研究的重点方向是在考虑目前已认识的复杂因素条件下,以研究煤层气吸附状态和煤层气的解吸动态过程为主,尤其是甲烷与水和煤层中碳分子的结合与分离的方式。     

煤层气井毛细管测压技术研究

介绍了毛细管测压的基本原理、技术现状以及煤层气井毛细管测压的关键问题,分析了煤层气井测试中可能遇到的问题及解决办法,探讨提高煤层气井毛细管测试技术的发展方向。针对煤层气井设计了环空移动型和同心固定型2种传压筒及测压系统,并给出了测压方案,从根本上解决了煤层气井流压变化测试难题,该测压系统在2.0 m高水柱压力下综合精度可达0.06%,较其他技术测压精度有显著提高。     

洞穴完井煤层中渗流场的数值研究

提出了煤层气井洞穴完井的物理模型,将完井洞穴看成一个在煤层气井井底附近渗透率远大于外区煤层的高渗区域,并假定该区域中的流体流动仍然符合Darcy流动。在此基础上建立了煤层气井洞穴完井的渗流数学模型,通过有限元求解方法得到了洞穴完井煤层气井在圆形煤层和任意四边形煤层中的渗流场分布。为了与裸眼完井煤层气井的渗流场进行对比,模拟了圆形存在一口洞穴完井煤层气井和一口裸眼完井煤层气井及一口洞穴完井煤层气井和两口裸眼完井井的渗流场,明显看出了洞穴完井煤层气井渗流场与常规裸眼完井井的差异。该研究成果对更好地了解洞穴完井煤层气井的流体流动规律及压力分布状态有积极的意义。     

两井条件下圆形封闭煤层中压力场分布研究

煤层气开采方式的本质是排水降压采气,了解煤层的降压效果对排采制度的确定有着积极的意义。通过建立圆形封闭煤层中考虑煤层气解吸作用的两井不定常渗流模型,利用有限元方法求得了其数值解,分析解吸作用对理论特征曲线的影响。计算结果表明,煤层气解吸具有减缓压力传播的作用;分析不同性质邻井对理论曲线特征的影响,给出存在邻井影响时的压力场发展规律。提出压力场的4种描述方法,分析邻井性质、邻井流量变化,以及外边界性质对煤层压力场分布的影响,得到不同条件下煤层气压力场的变化规律。     

为什么说煤层气是一种清洁高效安全的新型能源

随着低碳经济时代的到来,煤层气作为一种清洁优质能源逐渐受到世界的重视。通过煤层气与煤炭、石油和常规天然气等常用化石能源的组成对比,建立了煤层气是一种清洁高效安全新型能源的分析基础。从能源开发历史和能源类型角度说明了煤层气是一种新型能源;从能源燃烧产物角度解释了煤层气是一种更加清洁的能源;从能源热值和能源利用率角度证实了煤层气是一种更加高效的能源;从大气环境保护和煤矿环境安全角度阐明了煤层气是一种更加安全的能源。提出了化石能源优劣程度的主要判别标准,即对于元素组成以C和H为主的化石能源,C/H原子比是决定该能源优劣的主要因素,C/H原子比越小,能源的清洁性、高效性和安全性越好。最后通过对煤层气能源清洁、高效和安全性等特点的研究,揭示了煤层气在能源与环境两方面的重要价值,表明了煤层气开发利用的重要意义。