【摘要】：隨著煤層氣資源的開(kāi)發(fā)利用在全世界范圍內(nèi)迅速展開(kāi),我國(guó)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到煤層氣資源的重要性。但是由于我國(guó)煤層氣開(kāi)發(fā)利用起步較晚,煤層氣項(xiàng)目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)工作沒(méi)有形成相對(duì)應(yīng)的規(guī)范,尤其是對(duì)煤層氣井下鉆孔抽采項(xiàng)目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),目前僅有少量的的研究,而且研究的方法較為簡(jiǎn)單。本文采用理論分析、數(shù)值模擬以及現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)等手段對(duì)煤層氣井下鉆孔抽采項(xiàng)目進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,其主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下: (1)通過(guò)對(duì)煤層氣賦存狀態(tài)的分析研究,總結(jié)出煤層氣抽采的三個(gè)條件:資源量、煤儲(chǔ)層滲透能力和解吸能力。資源量是煤層氣開(kāi)發(fā)的物質(zhì)保證,煤儲(chǔ)層滲透能力的大小是連接氣體賦存空間與外部環(huán)境的重要紐帶,而解吸能力的強(qiáng)弱反映出煤層氣抽采難易程度及抽采率的高低�？梢愿鶕�(jù)這些條件將影響井下煤層氣抽采的因素分為地質(zhì)因素和抽采因素兩個(gè)部分。 (2)分析各種影響因素對(duì)井下煤層氣的影響規(guī)律,利用MATLAB偏微分方程工具箱建立模型,研究得出抽采時(shí)間、抽采孔孔徑和抽采負(fù)壓對(duì)煤層氣抽采的影響規(guī)律:鉆孔抽采時(shí)間越長(zhǎng),煤層氣抽采量越高;隨時(shí)間的增加,瓦斯抽采流量不斷減少,孔徑越大,其煤層氣抽采量也越大;隨抽采負(fù)壓的增大,瓦斯的抽采量隨之增加。 (3)將各種影響因素作為輸入模型的基本參數(shù),采用以BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為主,以粗糙集理論和灰色理論為輔,研究三種預(yù)測(cè)理論的優(yōu)缺點(diǎn)以及模型的合理性,建立了基于粗糙集的灰色關(guān)聯(lián)分析的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,簡(jiǎn)稱CGB模型,并用實(shí)例對(duì)該模型進(jìn)行驗(yàn)證,其預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度相對(duì)于灰色預(yù)測(cè)模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型較高,運(yùn)算速度較快。 (4)通過(guò)對(duì)井下煤層氣鉆孔抽采技術(shù)和經(jīng)濟(jì)狀況的研究分析,使用CGB預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)其抽采率,根據(jù)抽采率計(jì)算得出各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo),并采用模糊評(píng)價(jià)法和層次結(jié)構(gòu)分析法相結(jié)合,對(duì)三種井下煤層氣抽采技術(shù)方案進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的綜合評(píng)價(jià),能夠得到使用各種抽采技術(shù)方案在進(jìn)行井下煤層氣抽采時(shí)各自的優(yōu)劣。 (5)根據(jù)月亮田煤礦1126工作面現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)資料情況,采用模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)和層次結(jié)構(gòu)分析法對(duì)三種抽采技術(shù)方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),得出本煤層鉆孔抽采技術(shù)方案是最佳的抽采技術(shù)方案,將抽采18月后的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與CGB模型預(yù)測(cè)的抽采率進(jìn)行比較,得出CGB模型對(duì)1126工作面煤層氣抽采率的預(yù)測(cè)是較為準(zhǔn)確的,根據(jù)預(yù)測(cè)抽采率進(jìn)行的一系列的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)具有參考價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TE322;F426.21
【圖文】：

孔內(nèi)平衡壓力，MPa；的平方，MPa2。定其邊界條件為：20，121 1|r RP P p== = ， | 0x lp x= = 測(cè)得的一組瓦斯抽采鉆孔基本參數(shù)為參考4.26 (m3/(m3·MPa1/2))，P0=1.67 MPa。為了及抽采負(fù)壓對(duì)抽采的影響，本次模擬了m 在抽采負(fù)壓為 100KPa 時(shí)和鉆孔直徑為 00KPa 下的狀況并與測(cè)試鉆孔進(jìn)行了對(duì)比。微分方程工具箱對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格的劃分和加抽采鉆孔網(wǎng)格劃分圖。

Fig.2.7 Effect of drainage pressure on pressure gas flow○3 抽采負(fù)壓對(duì)煤層氣抽采的影響圖2.7表示0.2m孔徑的鉆孔分別在50KPa、80KPa、100KPa的負(fù)壓下，抽采時(shí)間為800天時(shí)，形成的煤層瓦斯壓力分布圖。從圖中可知：0.2m鉆孔在50KPa、80KPa、100KPa抽放負(fù)壓下的有效半徑，隨著負(fù)壓的增加，有效抽放半徑略有增加；但都在0.3~0.4m之間，增量不大。由此表明抽采負(fù)壓越大其有效半徑越大，但是在低滲透率下其影響并不明顯。圖2.8表示0.2m孔徑的鉆孔在不同的抽采負(fù)壓下對(duì)瓦斯流量的影響。圖中表明隨抽采負(fù)壓的增大，瓦斯的抽采量也就越大。因此在設(shè)備允許的條件下，應(yīng)加大抽采負(fù)壓。01020304050607080900 10 20 30 40時(shí)間(d)斯瓦量流(L/m.d

圖 3.5 CGB 預(yù)測(cè)模型訓(xùn)練結(jié)果Fig.3.5 CGB prediction model training results圖 3.6 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型訓(xùn)練結(jié)果Fig.3.6 BP prediction model prior to training results圖 3.5 和圖 3.6 的訓(xùn)練結(jié)果對(duì)比，可以看出經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的 C

【參考文獻(xiàn)】

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1 鄭曉華;鄭愛(ài)華;許家林;;陽(yáng)泉礦區(qū)瓦斯開(kāi)采顯性經(jīng)濟(jì)效益研究[J];財(cái)會(huì)通訊;2010年11期

2 苗R

本文編號(hào)：2794462