考虑蒸汽相变煤层气注热开采数值模拟研究

摘要：

为研究蒸汽相变对煤层气注热开采的影响,首先,基于传热、传质和应力守恒原理,建立考虑蒸汽相变影响的煤层气注热开采热-流-固耦合三相二组分模型;其次,采用有限容积法离散和牛顿-拉夫逊迭代对耦合模型进行求解;最后,利用二维五井注采物理模型,分别对注250℃蒸汽、250℃热水和直接抽采3种方案进行数值模拟研究.结果表明:在设定相同注采压力和注采时间下,注蒸汽质量低于注热水质量,但由于蒸汽相变潜热影响,注蒸汽后煤层井底附近温度高于注热水;注蒸汽后煤层气累计抽采量得到明显提高,统计得到抽采100 d时,注蒸汽后煤层气累计抽采量比直接抽采提高17.5％,而注热水后累计抽采量比直接抽采降低9.8％,说明注蒸汽比注热水更有利于煤层气开采.

关键词：煤层气、注热开采、热-流-固耦合、蒸汽相变、多相渗流

所属期刊栏目：39

分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-05-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：370-379