基于多物理场耦合求解的煤层CO2-ECBM数值模拟研究

论文摘要

数值模拟技术是在煤层中注入CO2提高煤层CH4采收率（CO2-ECBM）工程方案优化设计与增产效果评价的有效方法。考虑温度效应和有效应力影响下的CO2与CH4竞争吸附、扩散与渗流作用,以及煤层孔隙度与渗透率的动态演化特征,建立了CO2注入煤储层结构演化-流体运移-储存能力THM（thermo-hydro-mechanical）全耦合数学模型,并采用有限元法进行多物理场全耦合求解。通过对沁水盆地3号煤层典型五井式CO2-ECBM开发井网开展模拟,探讨了不同注入压力条件下CO2注入与CH4产出特征。模拟结果显示,数学模型具有较高的准确性,证实了CO2-ECBM过程中煤层渗透率总体呈降低趋势,注入井附近渗透率主要受CH4与CO2竞争吸附的影响;注CO2对提高CH4累计产出量具有积极作用,增大注气压力可提高CO2注入及CH4产出的效率。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘世奇,方辉煌,桑树勋,吴建光,张守仁,张兵

关键词: 渗透率,应力场,注气压力,注入量,产出速率

来源: 煤炭科学技术 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 中国矿业大学低碳能源研究院,中国矿业大学江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室,中国矿业大学资源与地球科学学院,中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,中联煤层气有限责任公司

基金: 国家重点研发计划资助项目(2018YFB0605601)

分类号: TE37

DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2019.09.003

页码: 51-59

总页数: 9

文件大小: 3185K

下载量: 194

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