Die geologische Umgebung von tiefen Kohleschichten weist "hohe Gebirgsspannungen, hohe Speichertemperaturen, niedrige Permeabilität" sowie komplexe strukturelle Merkmale auf, was zu signifikanten Unterschieden im Gasvorkommen und Migrationsmechanismen im Vergleich zu flachen Kohleschichten führt. Konventionelle kommerzielle numerische Simulatoren basieren oft auf vereinfachten Zwei-Medium-Modellen, die die komplexe spannungsempfindliche und mehrphasige dynamische Prozesse in tiefen Kohleschichten während der Förderung nicht genau beschreiben können, was zu großen Abweichungen zwischen Simulationsergebnissen und tatsächlichen Produktionsdaten führt. Zur Lösung dieses Problems wurde eine effiziente numerische Simulationsmethode entwickelt, die für die Eigenschaften von tiefem Kohlegas geeignet ist, um eine präzise Charakterisierung der Gasproduktion, Wasserproduktion, Saugdruck und Komponentenproduktion eines Einzelbrunnens zu ermöglichen. Basierend auf den geologischen und ingenieurtechnischen Merkmalen tiefen Kohlelagerstätten wurde ein vollständig gekoppeltes numerisches Modell aufgebaut, das ein quasi-dreifaches Medium (Matrixporen, Mikrorisse, große Frakturen), Mehrkomponentengas (CH₄, CO₂ usw.) mit konkurrierender Adsorption-Desorption, multiskalige Diffusion, zweiphasigen Gas-Wasser-Durchfluss sowie Schrumpfungs-/Verformungseffekte des Kohle-Gesteins-Matrix berücksichtigt. Als Fallbeispiel wurde der typische tiefe Kohlegasbrunnen JS6-7P01 im Daning-Jixian-Block des Erdos-Beckens für historische Anpassung und Analyse ausgewählt. Hinsichtlich der algorithmischen Leistung zeigte der Vergleich verschiedener Rechenumgebungen, dass unter parallelen Berechnungen auf 4-Kern- und 8-Kern-CPUs diese Methode im Vergleich zu herkömmlichen entkoppelten oder vereinfachten Simulationsmethoden nur eine Erhöhung der Rechenzeit um 0,1 bis 0,2 Stunden aufweist, wobei die Anzahl der Newton-Iterationen und linearen Iterationen nur um 10,5 % zunahm. In Bezug auf die Anpassungsgenauigkeit und geologische Erkenntnisse wurde eine historische Anpassung der Gasproduktion, Wasserproduktion, Saugdruck und Änderung des molaren Anteils von CO₂ am Brunnen JS6-7P01 durchgeführt, wobei eine Gesamthistorienanpassungsrate von 92 % erreicht wurde. Basierend auf den Simulationsergebnissen wurde der Anteil der Produktion von Freigaskomponenten und adsorbiertem Gas während des Förderprozesses quantitativ kalibriert, die Quelle der Produktionskapazität des tiefen Kohlegases wurde klarer definiert; die verschiedenen Phasen des Fluidflusses wurden fein unterteilt und mit den Evolutionsregeln der "sechs Felder" - Druckfeld, Sättigungsfeld, Desorptionsfeld, Permeabilitätsfeld, Adsorptionsmassedichtefeld von CO₂, Adsorptionsmassedichtefeld von CH₄ - die Strömungseigenschaften des tiefen Kohlegases unter dem Einfluss der Multifeldkopplung dargestellt.

Erdos-Becken; tiefes Kohlegas; Multifeldkopplung; numerische Simulation; Recheneffizienz; historische Anpassung