Геологическая среда глубоких угольных пластов характеризуется "высоким напряжением в породе, высокой температурой пласта, низкой проницаемостью" и сложными структурными особенностями, что приводит к значительным отличиям в состоянии газа и механизмах его миграции по сравнению с мелкими пластами. Традиционные коммерческие численные симуляторы часто базируются на упрощенной двойной среде, что затрудняет точное описание сложной чувствительности к напряжениям и динамики многокомпонентного потока в глубоких пластах при разработке, вызывая значительные отклонения результатов моделирования от реальных производственных данных. В ответ на эту проблему в исследовании разработан высокоэффективный численный метод моделирования, применимый к характеристикам глубокого угольного газа, для точного описания дебита газа, дебита воды, давления на устье скважины и состава продукции для отдельной скважины. На основе геологических и инженерных характеристик глубоких пластов создан полностью связанный численный модель, учитывающий условно трехфазную среду (поровой матрицы, микротрещин, макротрещин), конкурирующую адсорбцию/десорбцию многокомпонентных газов (CH₄, CO₂ и др.), многоуровневую диффузию, двухфазную фильтрацию газа и воды, а также эффекты сокращения деформации матрицы угля и породы. В качестве примера для исторической подгонки и анализа выбран типичный глубокий угольный газовый скважинный участок JS6-7P01 в блоке Данин-Цзи бассейна Эрдоус. По части производительности алгоритма, сравнение вычислительных характеристик в разных вычислительных средах показало, что при параллельных вычислениях на 4-ядерном и 8-ядерном процессорах время расчета увеличивается лишь на 0,1-0,2 часа по сравнению с обычными развязанными или упрощенными методами моделирования, а количество итераций метода Ньютона и линейных итераций увеличивается всего на 10,5%. С точки зрения точности подгонки и геологической интерпретации модель провела историческую подгонку дебитов газа, воды, давления на устье и изменения молярной доли CO₂ для скважины JS6-7P01 с общей степенью совпадения 92%. На основе результатов моделирования исследование дополнительно количественно определило состав продукций свободного и адсорбированного газа в процессе разработки, уточнило источники мощности добычи глубокого угольного газа; подробно разделило различные стадии течения жидкости и с помощью эволюционных закономерностей "шести полей" — давления, насыщенности, степени десорбции, проницаемости, плотности адсорбции CO₂ и плотности адсорбции CH₄ — охарактеризовало особенности фильтрации в глубоких угольных пластах под воздействием многополевого взаимодействия.

бассейн Эрдоус; глубокий угольный газ; многопольное взаимодействие; численное моделирование; вычислительная эффективность; историческая подгонка