基于热效应下的煤透性进化模型的煤气提取特征的模拟研究

科学领域:

• 地质技术工程 地质技术工程
• 岩石机械学 岩石机械学
• 能源科学 能源科学

背景情况:

• 煤层的透性对于气体迁移和提取至关重要,受复杂的多领域合 (温度,应力,多相流) 的影响.
• 了解热和机械爬行效应对于准确建模高温,高压煤层中的气体行为至关重要.
• 现有的模型往往没有全面考虑热机械合及其对透性演变的影响.

研究的目的:

• 在高温和应力条件下研究煤层透性的进化定律.
• 开发一个数学模型的煤炭透性考虑热力学爬行,气体吸附/脱附,和热膨胀.
• 探索多领域合气体迁移定律,并分析热效应对天然气提取特征的影响.

主要方法:

• 在各种温度条件下进行了爬行透测试,以分析爬行变形和透性变化.
• 基于矩阵裂相互作用理论建立了一个数学模型,结合了热和机械爬行.
• 构建了一个数值模型来模拟气体迁移,透,扩散,应力和温度场.

主要成果:

• 温度显著影响煤炭的透性,其影响比爬行变形更大.
• 发现高初始煤层温度对气体提取效率有好处.
• 该研究详细介绍了温度场,爬行变形,压力动态和气体提取量之间的相互作用.

结论:

• 在热机械爬行合下开发的透性模型为气体迁移分析提供了理论框架.
• 高初始煤层温度可以提高气体的提取,为煤层气处理提供了实用见解.
• 这些发现为研究多领域合气体迁移和优化煤层天然气提取提供了理论基础和技术指导.