煤层气储层渗流数值模拟作为一种能够高效研究煤层气运移模式的技术,因其有效避开了储层实际检测、储层物理实验的复杂性、艰巨性等方面得到了业内的一致认可。数值模拟技术的迅猛发展使得诸如煤层气储层的研究在降低了实验测量预算的同时,对储层参数的本质特征提供了技术参考,并且该技术可重复性强,对煤层气勘探开发及储量预测具有重大意义。本文以煤层气储层渗流运移模式为模型,运用有限元法求解流体力学流动控制方程组继而得出微尺度空间中的煤层气流体的压力(压强)、速度和温度值分布特征结果。本文引入流体力学基本方程:Navier-Stocks(N-S)方程组及其加强型方程组,将割理(裂隙)中的煤层气流体作为不可压缩流体,由质量守恒定律、牛顿定律和能量守恒定律推导出煤层气流体的连续性方程、运动方程和能量方程作为煤层气流体渗流运移过程中的控制方程,再配合适当的边界条件,对煤层气渗流运移的稳态过程进行数值模拟。分析流体渗流过程时采用由简单到复杂的思路,从简单的煤层气流体入手,即不考虑惯性项的影响。对牛顿型流体和非牛顿型流体进行数值模拟,求出其压力(压强)和速度分布值,其中的非牛顿流体采用幂律流体模型并进行迭代计算,两种模式数值模拟结果最后均经过检验。考虑煤层气渗流过程中具有惯性特性,即Navier-Stocks(N-S)方程组中的惯性项不能忽略,在牛顿型流体模式下求解N-S方程组,采用Newton-Raphson迭代法和Linear-Cross迭代法进行对比,验证了数值模拟结果的正确性。之后分析煤层气流体的流动本征,以表征惯性力和黏滞力相对大小的雷若数来判别煤层气流体的层流型和紊流型并绘出流体流动特征图版。论文引入涵盖能量方程的加强型Navier-Stocks(N-S)方程组,在上述章节的基础上考虑Bird-Carreau非牛顿流体模型以及温度参数修正法配合热力学相关边界条件求解非规则煤层气储层控制体内煤层气流体的压力(压强)、速度和温度分布值。对不同孔喉比的煤层气流体渗流运移进行模拟,分析了“黏滞阻流”特征效应。