微波加熱開采煤層氣解吸滲流過程數(shù)值模擬研究.pdf

1、我國擁有豐富的煤層氣資源，煤層氣的開采不僅可以減輕國內(nèi)能源缺乏的狀況，同時可以預(yù)防瓦斯災(zāi)害和減少環(huán)境污染。但我國煤層氣“高儲低滲”的特點致使無法形成大規(guī)模工業(yè)化開采。
　　普遍認為，溫度是改善煤層氣滲透性能的一個關(guān)鍵因素。應(yīng)用煤層氣地質(zhì)學(xué)、滲流力學(xué)和數(shù)學(xué)物理方法等理論，針對低滲透煤層的特點，根據(jù)煤層氣的解吸、滲流變化規(guī)律及雙重介質(zhì)的三場耦合作用機理，建立了微波加熱條件下煤層氣熱-流-固耦合滲流的數(shù)學(xué)模型，詳細推導(dǎo)了該數(shù)學(xué)模型的全隱

2、式數(shù)值求解方法，并根據(jù)模型和工程實際數(shù)據(jù)進行了模擬分析。給出了開發(fā)微波加熱開采煤層氣藏儲層數(shù)值模擬思路。
　　利用傳熱學(xué)、熱力學(xué)、彈性力學(xué)、滲流力學(xué)和巖石力學(xué)理論建立了微波加熱時煤層氣熱-流-固耦合擴散滲流數(shù)學(xué)模型，給出了弱解積分方程，利用COMSOL Multiphysics軟件進行了煤層氣微波加熱單井開采的數(shù)值模擬。模擬結(jié)果表明，在微波加熱開采條件下，煤層氣滲流壓力較未微波加熱開采降低更為明顯，滲流產(chǎn)量提高。模擬結(jié)果與實驗相吻