一种废弃矿井瓦斯抽采数值模拟分析方法技术

一种废弃矿井瓦斯抽采数值模拟分析方法，包括以下步骤；构建废矿储层三维地质几何模型并赋值，选择合适的物理场组合，进行模拟分析；大尺度废矿储层含有多个采空区，采空区、冒落带、裂隙带顶底面不全平行且均不是平面，横向上划分有压实区、“O”型圈区域，几何模型各块段、轮廓，顶底板高度及含气量等高线数据来自某废弃矿井；先是吸附气的解吸、扩散向卸压区运移，然后是井底负压条件下进行瓦斯抽采，模拟原规划的井在抽采一段时间后吸附气含量及储层压力，比较产气量，分析寻找产气量可能较高的位置；优化井位重新模拟，对比井位变动后的产气量变化；完成对该废弃矿井瓦斯抽采的井位优选。本发明专利技术具有快速准确而且可以变换不同条件的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种废弃矿井瓦斯抽采数值模拟分析方法
本专利技术涉及废弃矿井资源开发利用
，特别涉及一种废弃矿井瓦斯抽采数值模拟分析方法。
技术介绍
我国对废弃矿井资源开发利用的研究起步较晚，基础理论研究薄弱，进行废矿瓦斯抽采井网布置时通常凭借经验，先期煤矿开采过程使得废弃矿井的非均质性大大增加，使井网优化难以实现。研究存在以下难点：(1)瓦斯含量分布非均质性强如何合理评价废弃煤矿采空区煤层气资源是其开发中遇到的关键问题。废弃煤矿瓦斯主要存在于煤柱及残留煤层、临近未采煤层和围岩中的游离气和吸附气。瓦斯主要以游离态、吸附态和溶解态赋存于废弃矿井内。废弃矿井采空区中以游离态为主，主要赋存在煤岩层的裂隙系统和煤炭开采形成的采空区中；吸附态气储集在煤柱及残留煤层、临近未采煤层和围岩的炭质页岩及泥岩中；溶解气以溶解的方式存在地下水中，不同地质条件和采煤方法决定了采空区煤层气来源及富集程度的差异性。(2)渗透率分布非均质性强由于采动裂隙的产生具有很大的随机性，且后期形成的支撑结构、矿山压力重新压实作用均会对采动裂隙的分布造成较大影响，因此采空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废弃矿井瓦斯抽采数值模拟分析方法，其特征在于，包括以下步骤；/n第一步：/n构建废矿储层三维地质几何模型并赋值，然后选择合适的物理场组合，进行模拟分析；大尺度废矿储层含有多个采空区，采空区、冒落带、裂隙带顶底面不全平行且均不是平面，横向上划分有压实区、“O”型圈区域，几何模型各块段、轮廓，顶底板高度及含气量等高线数据来自某废弃矿井；/n第二步：/n先是吸附气的解吸、扩散向卸压区运移，然后是井底负压条件下进行瓦斯抽采，模拟原规划的井在抽采一段时间后吸附气含量及储层压力，比较产气量，分析寻找产气量可能较高的位置；/n第三步：/n接着优化井位重新模拟，对比井位变动后的产气量变化；最后完成对该...

【技术特征摘要】
1.一种废弃矿井瓦斯抽采数值模拟分析方法，其特征在于，包括以下步骤；
第一步：
构建废矿储层三维地质几何模型并赋值，然后选择合适的物理场组合，进行模拟分析；大尺度废矿储层含有多个采空区，采空区、冒落带、裂隙带顶底面不全平行且均不是平面，横向上划分有压实区、“O”型圈区域，几何模型各块段、轮廓，顶底板高度及含气量等高线数据来自某废弃矿井；
第二步：
先是吸附气的解吸、扩散向卸压区运移，然后是井底负压条件下进行瓦斯抽采，模拟原规划的井在抽采一段时间后吸附气含量及储层压力，比较产气量，分析寻找产气量可能较高的位置；
第三步：
接着优化井位重新模拟，对比井位变动后的产气量变化；最后完成对该废弃矿井瓦斯抽采的井位优选。


2.根据权利要求1所述的一种废弃矿井瓦斯抽采数值模拟分析方法，其特征在于，所述第二步中建立瓦斯基质和天然裂隙耦合渗流模型，具体公式为：
(1)基质中的渗流采用拟稳态流动，方程表达式为：



式中：V是吸附瓦斯量，t是时间，τ是瓦斯扩散时间，VE是天然裂隙中的瓦斯气量(随压力变化)；
(2)天...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑贵强，朱雪征，陈冬，叶智慧，高添鑫，
申请(专利权)人：华北科技学院，
类型：发明
国别省市：河北;13