O ambiente geológico das camadas de carvão profundas apresenta "alto estresse geológico, alta temperatura do reservatório, baixa permeabilidade" e características estruturais complexas, resultando em diferenças significativas no estado de armazenamento de gás e nos mecanismos de migração em comparação com as camadas de carvão superficiais. Simuladores numéricos comerciais convencionais geralmente são baseados em modelos simplificados de meio duplo, dificultando a descrição precisa da sensibilidade ao estresse complexa e da dinâmica multifásica nas camadas profundas durante o processo de extração, causando grande desvio entre os resultados da simulação e os dados reais de produção. Para enfrentar esse desafio, foi desenvolvida uma metodologia numérica eficiente aplicável às características do gás de carvão profundo, para alcançar uma caracterização precisa da produção de gás, produção de água, pressão no fundo do poço e composição do produto para poços individuais. Com base nas características geológicas e de engenharia das camadas profundas de carvão, foi construído um modelo numérico totalmente acoplado que considera um meio quase triplo (porosidade da matriz, microfissuras, grandes fraturas), competição adsorção-dessorção de gás multicomponente (CH₄, CO₂ etc.), difusão multiescala, fluxo bifásico gás-água e efeitos de contração/deformação da matriz do carvão e rocha. O poço típico de gás de carvão profundo JS6-7P01 no bloco Daning-Jixian da bacia de Ordos foi selecionado como caso para ajuste histórico e análise. Em termos de desempenho do algoritmo, através da comparação do desempenho computacional em diferentes ambientes, sob condições de computação paralela com CPU de 4 e 8 núcleos, este método aumentou o tempo de cálculo em apenas 0,1~0,2 h em comparação com os métodos convencionais desacoplados ou simplificados, e o número de iterações de Newton e iterações lineares aumentou apenas 10,5%. Em termos de precisão do ajuste e conhecimento geológico, o modelo realizou o ajuste histórico do volume de produção de gás, volume de produção de água, pressão no fundo do poço e variação da fração molar do CO₂ para o poço JS6-7P01, alcançando uma taxa geral de ajuste histórico de 92%. Com base nos resultados da simulação, o estudo quantificou e calibrizou ainda mais a proporção de produção de gás livre e gás adsorvido durante o processo de extração, esclarecendo as fontes de contribuição da capacidade produtiva do gás de carvão profundo; classificou finamente as diferentes fases do fluxo de fluido e utilizou as leis evolutivas dos "seis campos": campo de pressão, campo de saturação, campo de dessorção, campo de permeabilidade, campo de densidade de massa de adsorção de CO₂, campo de densidade de massa de adsorção de CH₄, para caracterizar as características do fluxo nas camadas de carvão profundas sob a ação do acoplamento multifísico.

Bacia de Ordos; gás de camada de carvão profunda; acoplamento multifísico; simulação numérica; eficiência computacional; ajuste histórico