深部煤层封存CO2过程热-流-固-化相互作用机制数值模拟研究
张瑞荣1
李宏1
戴靠山2
周辉3
赵瑜4
1.大连理工大学 建设工程学院,辽宁 大连 116024;四川大学 深地科学与工程教育部重点实验室,四川 成都 6400652.四川大学 深地科学与工程教育部重点实验室,四川 成都 6400653.中国科学院 武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室,湖北 武汉 4300714.大连理工大学 建设工程学院,辽宁 大连 116024
摘要：为了研究煤层注入CO2 后,多元气体、水以及煤岩间物理化学作用对于注CO2 提高煤层气采收率(CO2-ECBM)工程的影响,基于二元气体竞争吸附、渗流扩散、气体溶解以及矿物溶解沉淀动力学特征,建立CO2-ECBM的热-流-固-化耦合模型;使用CMG-GEM进行数值模拟研究,分析不同耦合方式下,注入策略以及地下水环境对气体吸附量、渗透率和无机矿物组分溶解沉淀的影响.结果表明:热-流-固-化耦合模型更为准确描述了气体在深部煤层中的运移行为;CO2 注入后发生竞争吸附,注入井周围渗透率迅速降低,未被影响区域略微增加;在压力作用下,CO2 溶解在水中,地下水酸性增强,不同地下水环境下无机矿物溶解沉淀行为不同,尤其是碳酸盐矿物,如白云石,由于Mg2+存在抑制溶解,可能造成孔道堵塞降低驱替效率.
关键词：CO2-ECBM热-流-固-化耦合模型渗透率矿物溶解沉淀CO2封存
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：教育部重点实验室开放基金(DESEYU202303)岩土力学与工程国家重点实验室(武汉岩土所)开放基金资助项目(SKLGME021021)
论文发表日期：2025-04-20
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：11( 26-36 )
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