微波加熱開(kāi)采煤層氣解吸滲流過(guò)程數(shù)值模擬研究.pdf

1、我國(guó)擁有豐富的煤層氣資源，煤層氣的開(kāi)采不僅可以減輕國(guó)內(nèi)能源缺乏的狀況，同時(shí)可以預(yù)防瓦斯災(zāi)害和減少環(huán)境污染。但我國(guó)煤層氣“高儲(chǔ)低滲”的特點(diǎn)致使無(wú)法形成大規(guī)模工業(yè)化開(kāi)采。
　　普遍認(rèn)為，溫度是改善煤層氣滲透性能的一個(gè)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(duì)低滲透煤層的特點(diǎn)，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(chǎng)耦合作用機(jī)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(xì)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(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行了模擬分析。給出了開(kāi)發(fā)微波加熱開(kāi)采煤層氣藏儲(chǔ)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(shí)煤層氣熱-流-固耦合擴(kuò)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(jìn)行了煤層氣微波加熱單井開(kāi)采的數(shù)值模擬。模擬結(jié)果表明，在微波加熱開(kāi)采條件下，煤層氣滲流壓力較未微波加熱開(kāi)采降低更為明顯，滲流產(chǎn)量提高。模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)相吻