深部煤层注气强化开采的流-固-热耦合数值模拟研究
姚文军
邓存宝
范楠
申文迈
张林峰
张鹏莉
太原理工大学 安全与应急管理工程学院,山西 太原 030024
摘要：为研究温度效应对深部煤层注CO2 增抽瓦斯的影响规律,根据煤体变形特征和瓦斯渗流特性基本理论,建立了同时考虑非等温吸附、二元气体竞争吸附、气体渗流和扩散、热传递和热对流的注CO2 强化煤层抽采的流-固-热耦合模型,探究了温度效应对煤储层参数和产气演化规律的影响.结果表明:煤层温度降低引起的煤基质收缩促进了CH4 解吸,忽略温度效应的流-固耦合模型会低估瓦斯产气量;在初始渗透率为 3.95×10-17 m2,CO2 注气压力为 8 MPa时,对于韩城矿区 3#煤层埋深 1 400 m的深部煤体而言,考虑温度效应(319.5 K)的流-固-热耦合模型相比流-固耦合模型,瓦斯抽采 3 650 d,煤层平均瓦斯压力下降 0.69%,A点渗透率增幅 11.02%,产气速率增幅 13.51%,累计产气量增幅 13.76%.
关键词：瓦斯抽采流-固-热耦合煤层注CO2气体煤层气绝对渗透率
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：山西省基础研究计划青年资助项目(202203021212291)山西省高等学校科技创新资助项目(2021L058)
论文发表日期：2024-07-20
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 31-38 )
英文信息