煤层气储层应力敏感性机理与工程应用研究的开题报告

煤层气储层应力敏感性机理与工程应用研究的开题报告一、研究背景与意义煤层气（CoalbedMethane）是一种重要的非常规天然气资源，具有丰富的储量和广泛的分布范围。然而，由于煤层气地质储层复杂，流动机理独特，建立可靠的生产模型和优化开采方案一直是该领域的难点和热点问题。煤层气储层的应力状态是影响煤层气产生、迁移和采集的重要因素之一。应力变化会导致煤体的收缩、膨胀和裂缝扩展，进而影响煤层气的流动和渗透性。因此，煤层气储层应力敏感性机理研究对优化煤层气开采方案、提高煤层气采收率具有重要的理论和实际意义。二、研究目标本文旨在研究煤层气储层应力敏感性机理，探讨储层应力变化对煤层气产生、迁移和采集的影响规律，并建立相应的数值模型和实验模型。基于此，进一步提出优化煤层气开采方案的思路和方法，为煤层气的可持续开采提供科学依据。三、研究内容1、理论模型建立通过煤层气开采的研究现状，总结煤层气储层应力敏感性影响因素以及变化规律。建立市场需求量、生产成本、井网布置、地质构造、工程泄漏等多个因素的影响煤层气生产的耦合模型。2、数值模拟在理论模型的基础上，采用有限元方法对煤层气储层的应力敏感性进行数值模拟。探讨不同参数的影响，并分析煤层气产量、流动规律和渗透性等与应力变化的关系。3、实验研究在室内实验室内，建立煤层气储层的试验装置，通过应变仪、压力传感器等监测装置对煤层气储层进行应力敏感性实验研究，定量评估不同应力变化对煤层气产生、迁移和采集过程的影响。四、研究方法1、文献调研搜集国内外煤层气储层应力敏感性研究领域的相关文献，了解国内外煤层气开采的最新动态和研究现状，对研究课题进行前期了解和掌握。2、理论分析基于文献资料，分析和总结煤层气储层应力敏感性影响因素以及变化规律，并建立相应的数学模型进行理论分析。3、数值模拟采用ANSYS等有限元软件进行煤层气储层应力敏感性数值模拟，并结合实验室现场实验数据，对计算结果进行验证和修正。4、实验研究在室内实验室内建立煤层气储层的试验装置，通过应变仪、压力传感器等监测装置对煤层气储层进行应力敏感性实验研究，并对实验数据进行数据处理和分析。五、研究预期成果及创新点1、煤层气储层应力敏感性机理研究对煤层气储层的应力敏感性机理进行深入研究，明确应力变化对煤层气产生、迁移和采集的影响规律。2、煤层气开采方案的优化基于机理研究的结果，提出优化煤层气开采方案的思路和方法，为煤层气的可持续开采提供科学依据。3、实验研究结果在室内实验室内建立煤层气储层的试验装置，对煤层气储层的应力敏感性进行实验研究，并得出定量评估不同应力变化对煤层气产生、迁移和采集过程的影响的结论，为数值模拟和理论研究提供实验基础。4、对煤层气开采的启示和突破通过本研究，了解煤层气开采的研究进展，形成新的思路和方法，为研究提供新的方向和突破口。六、研究进度安排1、前期准备与文献研究（2个月）2、模型建立和数值模拟（6个月）3、实验室实验研究（4个月）4、结果分析和方案优化（2个月）5、论文撰写及答辩（2个月）七、论文大纲一、研究背景和意义二、国内外研究现状和发展趋势三、理论模型建立（1）煤层气储层应力敏感性影响因素和变化规律分析（2）多因素耦合模型的建立四、数值模拟（1）有限元模型的建立（2）煤层气产量、流动规律和渗透性等与应力变化的关系分析五、实验研究（1）试验