基于Maxwell-Stefan双扩散模型的煤层气注气数值模拟

摘要：

目前煤层气注气数值模拟软件中均以扩展Langmuir模型模拟多组分气体吸附/解吸,以拟稳态单孔扩散模型和Fick定律描述煤层基质中气体扩散,虽然简单,便于应用,但存在较大局限性.以试验数据为依据,评价扩展Langmuir、IAS和2D PR-EOS多组分气体吸附模型可靠性,并建立Maxwell-Stefan双扩散模型模拟气体扩散过程.最后,将双扩散模型与煤储层气水两相多组分渗流模型耦合,利用IMPES方法求解研究煤层气注气过程.研究表明:2D PR-EOS模型预测结果优于扩展Langmuir和IAS模型;注气初期基质中多组分气体吸附和甲烷解吸速率较快,之后逐渐变缓;该模拟方法可以较为准确地模拟煤层气衰竭和注气开发过程,预测煤基质中气体各组分浓度分布,为煤层气注气开发的研究及现场应用提供有效的技术手段.

关键词：煤层气、注气、多组分吸附、双扩散模型、Maxwell-Stefan方程

所属期刊栏目：40

分类号：TE357(油气田开发与开采)

资助基金：国家科技重大专项2009ZX05042-003;中国博士后科学基金面上项目2015M582168;山东省自然科学基金项目ZR2011EL034

在线出版日期：2016-08-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：113-120