基于非理想气体流动模拟的无烟煤纳米孔隙中CH4流动规律
刘世奇1
桑树勋2
MA Jingsheng3
王鑫4
方辉煌2
王鹤2
高德燚2
1.中国矿业大学低碳能源研究院江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室,江苏徐州 2210082.中国矿业大学资源与地球科学学院煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,江苏徐州2211163.赫瑞-瓦特大学石油工程学院,英国爱丁堡 EH14 4AS4.海洋仪器仪表研究所齐鲁工业大学(山东省科学院),山东青岛 266001
摘要：基于沁水盆地南部无烟煤纳米尺度渗流网络模型,开展了考虑滑流、扩散、气体解吸/吸附和达西流动的CH4运移渗流物理仿真模拟,探讨了无烟煤纳米孔隙视渗透率和CH4的微观流动形态.研究发现,渗流物理仿真模型量化了滑流、扩散以及气体性质对视渗透率的作用,受CH4滑流和扩散的影响,无烟煤纳米孔隙的视渗透率大于达西渗透率.无烟煤纳米孔隙视渗透率与切向动量协调系数(β)、气体压力和孔径具有显著的负指数关系;Knudsen数(Kn)随气体压力降低和孔径减小,以非线性趋势增加,受其影响视渗透率表现为非线性气体压力关系;滑移系数则随β和气体压力的降低而升高.当β＜0.1、气体压力小于等于8 MPa时,孔径为2～50 nm的中孔和孔径为50～100 nm的大孔中的滑流和扩散作用迅速增大,对CH4产出和煤层气开发效率至关重要.
关键词：达西渗透率视渗透率扩散滑流孔裂隙渗流网络模型
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(41972168)江苏省自然科学基金(BK20171188)
论文发表日期：2020-01-30
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( 36-43 )
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