本書以煤層氣地質勘探開發和計算數學的理論和方法為基礎，係統闡述煤層氣儲層數值模擬研究的內涵、應用及其意義。主要內容包括煤儲層數值模擬的地質模型、數學模型及其解算方法，國內外主要煤層氣儲層模擬軟件的主要功能和特色，儲層數值模擬在煤層氣地麵開發過程中的應用，如曆史擬閤與參數優化、産能預測、開發工藝優化等，煤儲層數值模擬方法在煤層氣開發理論研究方麵的應用，如固流耦閤效應和規律、産能增強等，以及儲層模擬技術的新進展及其發展趨勢。

目錄
前言
1 緒論 1
1.1 儲層模擬的定義與內涵 1
1.2 煤層氣儲層模擬與其他學科的關係 3
1.3 煤層氣儲層模擬的意義 4
第一篇煤儲層數值模擬基礎
2 煤層氣勘探開發基礎 7
2.1 煤層氣地質學基礎 7
2.2 煤層氣開發基礎 12
3 偏微分方程基礎 25
3.1 偏微分方程的定義和導齣 25
3.2 偏微分方程的數值求解 32
第二篇模型與軟件
4 煤層氣産齣模型 53
4.1 地質模型 53
4.2 數學模型 55
4.3 數學模型的解算 61
5 煤層氣儲層模擬軟件 71
5.1 煤層氣儲層模擬理論與技術的發展曆程 71
5.2 COMET3軟件的結構和功能 79
5.3 COMET3軟件基本操作 81
5.4 其他儲層模擬軟件與輔助軟件 98
第三篇煤儲層數值模擬技術應用
6 煤層氣井參數優化與産能預測 111
6.1 曆史擬閤技術 111
6.2 煤層氣井産能預測技術 125
6.3 排采工藝技術優化 127
7 煤層氣田開發預測與評價 132
7.1 研究方法 132
7.2 研究實例 134
8 煤層氣井産能增強模擬與預測 153
8.1 CO2注入煤層氣井産能增強機理與錶述 153
8.2 CO2注入産能增強數值模擬實例 155
第四篇煤儲層數值模擬理論研究
9 煤層氣儲層模擬建模研究 175
9.1 煤層氣井排采誘導滲透率變化 175
9.2 煤儲層三孔兩滲模型 189
9.3 煤儲層裂隙係統中液體顆粒運移規律探討 208
10 煤儲層開發動態過程模擬研究 216
10.1 概述 216
10.2 氣壓型儲層 219
10.3 水壓型儲層 223
10.4 混閤型儲層 228
10.5 井網壓降模擬 236
10.6 討論 240
結束語 243
參考文獻 245

精彩書摘

　　《煤層氣儲層數值模擬》：
　　1。1儲層模擬的定義與內涵
　　模擬（simulation，modeling）是包括地質學在內的許多自然科學常常使用的一個術語。在中文裏，“模”的本意是鑄造器物的模子，？說文？言，“模，法也”，其動詞的含義有模仿？效法的意思。“擬”的本義是揣度？猜測，？說文？對其的解釋是“擬，度也”，其他的意思還有效法和模仿，如擬物是很常用的修辭方法，是把人比作物的一種寫作手段。可見，模擬的主要意思還是仿效。從英文的角度來理解這個，“simulation”有“假裝？模仿和仿真”等含義，而“modeling”這個詞，其含義除瞭“建模？模型”之外，也有“模擬”的含義。可以這樣認為，地質學中的模擬是指利用某種介質或手段，去“模仿？仿真或假裝”自然界中發生的各種地質作用（即地質過程，geologicalprocess），以達到認識它們的目的。
　　上麵提到的“某種介質或手段”主要有兩種，一種是實驗室模擬（laboratorysimulaGtion），又稱為物理模擬；另一種是數值模擬（numericalsimulation），由於常常用到計算機技術，有時也稱為計算機模擬。無論是實驗室模擬還是數值模擬，其目的都是認識各種地質過程。
　　實驗室模擬是在實驗室條件下，模仿地質體的物質成分？空間組閤和賦存特徵，地質體外部的物理？化學條件甚至還有地理等方麵的條件，這些條件的綜閤就構成瞭一個模擬係統。此時，如果改變係統的部分條件，整個模擬係統的性狀就會發生改變。可以認為，這個過程與真正的地質作用相類似，通過觀察？認識模擬係統的變化規律和變化結果，就能夠認識地質過程發生？發展變化和終結的整個過程。
　　實驗室模擬最典型的例子是岩漿形成的高溫高壓熔融實驗。通過對不同成分的原始物質施以不同的溫度和壓力，並采用不同的升溫增壓程序就可以獲得從超基性到酸性的整個岩漿係列，這些實驗是建立岩漿成因理論的重要依據。
　　在煤層氣地質學研究中，對煤岩樣品進行氣和水飽和，然後施以不同的圍壓和軸壓，觀察其固體的變形過程和固態？流態物質之間的耦閤作用也是一種實驗室模擬。其目的是認識原位條件下，排水産氣引起的儲層動態變化規律及其對煤層氣井氣水産齣的影響。
　　實驗室模擬有時會受到一些限製。例如由於實驗室條件的限製，與實際的地質過程相比，實驗室模擬在規模上通常要小很多，物理化學條件也不一定能夠與實際完全一樣，這就可能會齣現一定程度的失真或誤差。物理化學條件體係的建立也可能存在不同程度的睏難，有時甚至無法建立相關的體係。實驗室模擬最難實現的是時間上的模擬，因為地質學的時間單位常常是百萬年（Ma）。所以人們會用到第二種模擬，即數值模擬。
　　數值模擬或計算機模擬，就是針對某一地質事件或地質過程，建立一個概念上的地質模型或物理模型，並據此推導齣一個能夠定量錶達這個地質模型的數學模型，讓這個模型運行起來（例如使之隨著時間變化），同時改變相關參數，考察其他參數的變化過程和變化規律，以此認識地質作用的發生？發展和終結的過程。　　……