[發明專利]用于煤層氣的交互型解吸曲率變化的表征方法

有效

• 申請號: 201910161837.7
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN110059343B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 張學梅;李東;郝靜遠;馬青華
• 申請（專利權）人: 西安思源學院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F16/21
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種用于煤層氣的交互型解吸曲率變化的表征方法，包括：建立原始實驗數據庫；將壓力p定義為符號變量，定義a、b為常數，并將所述蘭氏體積V_L和所述蘭氏壓力P_L分別賦值給a、b；求解煤層氣解吸量V；求解煤層氣解吸量V的一階導數V'和二階導數V；求得煤層氣解吸曲率KL和KL的一階導數KL'與二階導數KL，分別計算所述KL、KL'以及KL表達式的值；對KL'和KL進行多次多項式擬合，求得KL'和KL的根并用find()命令去除復數項；輸出計算結果；繪制煤層氣解吸特征系列曲線并對其中p?V曲線進行階段劃分。與相關技術相比，本發明提供的用于煤層氣的交互型解吸曲率變化的表征方法易學習、易使用、高效且準確性高。

技術領域

本發明涉及交互型解吸曲率的表示方法領域，尤其涉及一種用于煤層氣的交互型解吸曲率變化的表征方法。

背景技術

煤層吸附氣含氣總量的80％以上，主要成分為甲烷，煤巖儲層的吸附量和吸附特征是煤層氣地質評價的重要依據。在煤層氣研究中主要采用蘭格繆爾(Langmuir)等溫吸附理論表征其吸附行為，煤層氣等溫吸附與解吸理論上是完全可逆的。目前主要根據“排水—降壓—解吸—擴散—滲流”的機理對煤層氣進行開發利用。因此，煤層氣的吸附與解吸行為特征對其開發有重大影響。

大量煤層氣研究主要關于等溫吸附(解吸)實驗及其主要的影響因素，對解吸過程理論研究較少，且沒有很好的方法用于處理實驗數據，很難實現對不同煤層氣藏解吸過程進行對比分析及指導實際開發。根據等溫吸附實驗可知，不同煤層蘭氏體積和蘭氏壓力不同，從而導致煤層產能不同，故在開發過程中不同煤層氣藏的排采條件亦不同。

煤層氣井產能主要受滲透率和解吸效率的共同控制，若解吸效率小于煤層裂縫的滲流能力，即使有較高的滲透率，煤層氣井產能依舊很低。因此，提高產能的主要途徑是提高甲烷的解吸效率。影響解吸效率高低的關鍵因素有：蘭氏體積、蘭氏壓力和煤儲層壓力，蘭氏體積和蘭氏壓力越高，解吸效率越高；煤儲層壓力越高，解吸效率越低，反之亦然。故在埋深相似的條件下，高階煤儲層比低階煤儲層在形成高產能井更有優勢；在相似的煤階儲層條件下，埋深不同的煤儲層其產氣能力截然不同。

深入探究煤層氣的解吸特征，提供一種可以表征任何煤階儲層煤層氣的解吸特征至關重要，只有了解煤儲層的解吸特征，結合壓降漏斗才能實現對煤層氣井產能的定量評價，為氣井開發提供重要的依據。

因此，有必要提供一種新的用于煤層氣的交互型解吸曲率變化的表征方法以解決上述問題。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種易學習、易使用、高效且準確性高的用于煤層氣的交互型解吸曲率變化的表征方法。

為解決上述問題，本發明提供了一種用于煤層氣的交互型解吸曲率變化的表征方法，該方法包括如下步驟：

步驟S1、收集langmuir等溫吸附數據，建立原始實驗數據庫，所述langmuir等溫吸附數據包括蘭氏體積V_L和蘭氏壓力P_L；

步驟S2、將壓力p定義為符號變量，定義a、b為常數，并將所述蘭氏體積V_L和所述蘭氏壓力P_L分別賦值給a、b；

步驟S3、將a、b、p代入到langmuir吸附等溫式中求解煤層氣解吸量V，其中，壓力p范圍為0MPa≤p≤15MPa]，將計算結果存入V數據庫；

步驟S4、用MATLAB中diff()求導命令求解煤層氣解吸量V的一階導數V'和二階導數V，將結果分別存入V'數據庫和V數據庫中；

步驟S5、將所述一階導數V'和所述一階導數V代入曲率公式中求得煤層氣解吸曲率KL，并用diff()命令求解所述煤層氣解吸曲率KL的一階導數KL'和二階導數KL，用eval()命令分別計算所述KL、KL'以及KL表達式的值，將計算結果分別存入KL數據庫、KL'數據庫和KL數據庫中；