低渗透煤层气注热开采热-流-固耦合数学模型及数值模拟

摘要：

为得到低渗透煤层气藏注热开采过程中煤层气渗流运移规律,探索原地煤层在注入蒸汽加热后对煤层气产量的影响,基于煤体渗透率、孔隙度随温度、应力,气体导热系数、杨氏模量、泊松比随温度变化的关系,综合运用渗流力学、岩石力学、传热学等相关理论,建立了低渗透煤层气注热开采过程煤层气渗流热-流-固多物理场耦合数学模型,采用多井开采方式进行了注热开采过程煤层气渗流规律的数值模拟.数值模拟结果表明:煤层注热10 d抽采100 d后,由于煤层的导热并伴有煤层气的对流传热,煤层平均传热速度为66.25 mm/h,注热开采造成储层压力降是无注热抽采压力降的2.45倍,在温度应力耦合作用下,煤层气注热抽采量是未注热抽采量的2.2倍,注热开采是低渗透煤层气增产的有效途径.

关键词：煤层气、注热开采、热-流-固耦合、渗流、数值模拟

所属期刊栏目：38

分类号：TD712.6;P618.11(矿山安全与劳动保护)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51104083,51174269

在线出版日期：2013-08-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1044-1049