[发明专利]用于煤层气的交互型解吸曲率变化的表征方法

说明书

本发明提供一种用于煤层气的交互型解吸曲率变化的表征方法，包括：建立原始实验数据库；将压力p定义为符号变量，定义a、b为常数，并将所述兰氏体积V_L和所述兰氏压力P_L分别赋值给a、b；求解煤层气解吸量V；求解煤层气解吸量V的一阶导数V'和二阶导数V；求得煤层气解吸曲率KL和KL的一阶导数KL'与二阶导数KL，分别计算所述KL、KL'以及KL表达式的值；对KL'和KL进行多次多项式拟合，求得KL'和KL的根并用find()命令去除复数项；输出计算结果；绘制煤层气解吸特征系列曲线并对其中p‑V曲线进行阶段划分。与相关技术相比，本发明提供的用于煤层气的交互型解吸曲率变化的表征方法易学习、易使用、高效且准确性高。

技术领域

本发明涉及交互型解吸曲率的表示方法领域，尤其涉及一种用于煤层气的交互型解吸曲率变化的表征方法。

背景技术

煤层吸附气含气总量的80％以上，主要成分为甲烷，煤岩储层的吸附量和吸附特征是煤层气地质评价的重要依据。在煤层气研究中主要采用兰格缪尔(Langmuir)等温吸附理论表征其吸附行为，煤层气等温吸附与解吸理论上是完全可逆的。目前主要根据“排水—降压—解吸—扩散—渗流”的机理对煤层气进行开发利用。因此，煤层气的吸附与解吸行为特征对其开发有重大影响。

大量煤层气研究主要关于等温吸附(解吸)实验及其主要的影响因素，对解吸过程理论研究较少，且没有很好的方法用于处理实验数据，很难实现对不同煤层气藏解吸过程进行对比分析及指导实际开发。根据等温吸附实验可知，不同煤层兰氏体积和兰氏压力不同，从而导致煤层产能不同，故在开发过程中不同煤层气藏的排采条件亦不同。

煤层气井产能主要受渗透率和解吸效率的共同控制，若解吸效率小于煤层裂缝的渗流能力，即使有较高的渗透率，煤层气井产能依旧很低。因此，提高产能的主要途径是提高甲烷的解吸效率。影响解吸效率高低的关键因素有：兰氏体积、兰氏压力和煤储层压力，兰氏体积和兰氏压力越高，解吸效率越高；煤储层压力越高，解吸效率越低，反之亦然。故在埋深相似的条件下，高阶煤储层比低阶煤储层在形成高产能井更有优势；在相似的煤阶储层条件下，埋深不同的煤储层其产气能力截然不同。

深入探究煤层气的解吸特征，提供一种可以表征任何煤阶储层煤层气的解吸特征至关重要，只有了解煤储层的解吸特征，结合压降漏斗才能实现对煤层气井产能的定量评价，为气井开发提供重要的依据。

因此，有必要提供一种新的用于煤层气的交互型解吸曲率变化的表征方法以解决上述问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种易学习、易使用、高效且准确性高的用于煤层气的交互型解吸曲率变化的表征方法。

为解决上述问题，本发明提供了一种用于煤层气的交互型解吸曲率变化的表征方法，该方法包括如下步骤：

步骤S1、收集langmuir等温吸附数据，建立原始实验数据库，所述langmuir等温吸附数据包括兰氏体积V_L和兰氏压力P_L；

步骤S2、将压力p定义为符号变量，定义a、b为常数，并将所述兰氏体积V_L和所述兰氏压力P_L分别赋值给a、b；

步骤S3、将a、b、p代入到langmuir吸附等温式中求解煤层气解吸量V，其中，压力p范围为0MPa≤p≤15MPa]，将计算结果存入V数据库；

步骤S4、用MATLAB中diff()求导命令求解煤层气解吸量V的一阶导数V'和二阶导数V，将结果分别存入V'数据库和V数据库中；

步骤S5、将所述一阶导数V'和所述一阶导数V代入曲率公式中求得煤层气解吸曲率KL，并用diff()命令求解所述煤层气解吸曲率KL的一阶导数KL'和二阶导数KL，用eval()命令分别计算所述KL、KL'以及KL表达式的值，将计算结果分别存入KL数据库、KL'数据库和KL数据库中；