通过可控制的冲击波裂变在低透性煤层中增强气体提取的建模
Hao Sun1, Chaojun Fan1, Lei Yang2
1College of Mining, Liaoning Technical University, Fuxin, 123000, China.
Scientific reports
|October 15, 2024
概括
控制式冲击波 (CSW) 断裂增强了煤层的透性,改善了气体的提取. 这项研究模拟了CSW破裂,证明了其在提高气体提取效率和降低煤层气压力和含量的有效性.
科学领域:
- 地质力学 地质力学
- 石油工程是石油工程中的一个.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 控制冲击波 (CSW) 断裂是提高煤层透性的关键技术.
- 从煤层中有效地提取气体对于能源生产和安全至关重要.
研究的目的:
- 开发和实施用于煤层中CSW破裂的合数学模型.
- 调查CSW破碎对煤层透性和天然气提取效率的影响.
主要方法:
- 建立了一个损坏-透-变形合数学模型,包含拉伸应力和莫尔-库伦标准.
- 利用COMSOL多物理进行CSW破碎和随后的气体提取的数值模拟.
- 分析了冲击波强度,作用时间和现场应力 (同位热和异位热) 对煤炭损坏和天然气开采的影响.
主要成果:
- CSW 破裂会形成一个环状的损伤区域,其透率急剧增加.
- 气体提取效率显著提高,煤层中的气体压力和含量降低.
- 损坏面积和提取效率与冲击强度正相关;地面应力可以抑制裂延伸.
结论:
- CSW破碎是一种有效的方法,可以提高从低透性煤矿库中提取甲的效率.
- 已建立的模型为CSW破碎和天然气提取过程中的复杂相互作用提供了宝贵的见解.
- 优化CSW参数和考虑地面应力对于最大限度地提高开采效率至关重要.


