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龙图腾网获悉西南石油大学申请的专利一种考虑煤层气解吸滞后的气液两相流数值模拟方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120493649B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510663237.6，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种考虑煤层气解吸滞后的气液两相流数值模拟方法是由刘香禺;吴成玺;赵玉龙;郑健;邓波;吴建军;李星涛;张烈辉;唐慧莹;张芮菡;张涛;郭晶晶设计研发完成，并于2025-05-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑煤层气解吸滞后的气液两相流数值模拟方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种考虑煤层气解吸滞后的气液两相流数值模拟方法，包括以下步骤：运用测井、室内实验手段获取产能计算参数；结合解吸滞后效应定义基质系统的解吸方程、扩散方程；定义裂隙系统的气水两相渗流方程，并结合基质系统的解吸方程、扩散方程，形成双重介质气水两相耦合流动方程组；分别计算生产过程中基质系统与裂隙系统的孔隙度和渗透率变化，推导双重介质的物性变化方程组；运用COMSOL的数值求解器，采用迭代方法求解耦合方程组，计算得到产气和产水量。本发明操作简便，能够更加科学合理评估煤层气解吸滞后效应对气井产能的影响，同时大幅降低气井数值模拟计算成本与时间，对于其他受解吸滞后影响的非常规气藏开发亦有重要启发。

本发明授权一种考虑煤层气解吸滞后的气液两相流数值模拟方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑煤层气解吸滞后的气液两相流数值模拟方法，其特征在于，包括以下步骤： S1：运用测井、室内实验获取产能预测参数； S2：在COMSOL中建立煤层气双重介质两相模型的计算域，结合解吸滞后效应定义基质系统的解吸方程和扩散方程； S3：利用COMSOL的有限元方法，定义裂隙系统的气水两相渗流方程，并结合基质系统的解吸方程和扩散方程，形成双重介质两相耦合流动方程组； S4：考虑解吸滞后效应及气水两相渗流特征，分别计算基质系统与裂隙系统的孔隙度和渗透率变化，推导双重介质的物性变化方程组； S5：运用COMSOL的数值求解器，设定相应的初始条件，采用迭代方法求解步骤S2-S4中的耦合方程组，通过计算得到产气和产水量； 所述步骤S1～S5存在以下假设： 1煤体被分为基质和裂隙两种系统，吸附气主要存在于基质系统，裂隙为流体的主要渗流通道，水只存在于裂隙系统； 2煤体的应变被视为无穷小； 3吸附气从基质孔隙解吸后进入裂隙系统，随后流入井筒； 4忽略重力及温度的影响； 5气体被等效为理想气体，在流动过程中其粘度不变，水为不可压缩流体； 6甲烷在基质内的吸附为饱和吸附； 步骤S2中基质系统的解吸方程为： Wde＝Wad+a·expb·pm 式中a为滞后气体含量系数，m3kg；b为滞后气体压力系数，MPa-1，系数a和b可在实际实验吸附解吸实验中拟合；pm为基质系统压力，MPa；Wde为煤岩解吸时的含气量，m3kg，Wad为煤层内吸附气含量，m3kg，可由下式定义： 式中VL为吸附过程的Langmuir体积常数，m3kg；PL为吸附过程的Langmuir压力常数，MPa；VL-de为解吸过程的Langmuir体积常数，m3kg；PL-de为解吸过程的Langmuir压力常数，MPa；Wre为残余吸附量，m3kg； 解吸滞后压力在解吸状态中表现为一阈值压力，定义为pq，MPa，可根据下式进行计算： 式中ρc为煤岩密度，kgm3；VM为甲烷的气体摩尔体积，m3mol；R为气体摩尔常数，Jmol·K；T为温度，K 根据Fick扩散定律，基质中气体质量守恒方程为： 其中Qm＝Dσccm-cf，表示甲烷在基质与裂隙系统间的传质速率，kgm3·s；mm为单位体积煤基质中甲烷质量，kgm3；σc是煤岩基质形状因子，m-2，定义为L为裂隙间距，m；D为扩散系数，m2s； cm和cf分别为甲烷在基质和在裂隙系统内的浓度，kgm3；根据理想气体定律： 式中Mg为甲烷的摩尔质量，kgmol；pfg为裂隙系统内的气体压力，MPa；考虑解吸滞后效应，得到甲烷在基质与裂隙系统间的传质速率为： 基质内吸附气由Langmuir方程表示，自由气则满足理想气体状态方程；基质系统内的总含气量可由下式计算： 式中φm为基质孔隙度，无量纲； 基质系统的扩散方程为： 根据该方程，可以表征基质系统中气体的扩散行为。

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