基于多物理场耦合求解的煤层CO2-ECBM数值模拟研究

摘要：

数值模拟技术是在煤层中注入C02提高煤层CH4采收率(C02-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C02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C02-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C02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.

关键词：渗透率、应力场、注气压力、注入量、产出速率

所属期刊栏目：47

分类号：TD824(矿山开采)

资助基金：国家重点研发计划资助项目2018YFB0605601

在线出版日期：2019-10-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：51-59