基于多物理场耦合的井下注气驱替煤层甲烷的数值模拟

• 作者: 杨天鸿 杨宏民 王兆丰 魏晨慧
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 关键词: 多物理场耦合 井下煤层注气 驱替煤层甲烷
• 年，卷（期）: 2010,（Z1）
• 页码范围: 109-114
• 页数: 6页
• 分类号: TD712.6
• 语种: 中文

摘要

建立了煤层气体流动的渗流、扩散、多元气体吸附解吸等多物理场耦合数学模型,基于COMSOL Muhiphysics有限元模拟软件,模拟了煤层注入N2和CO2时,钻孔气体排放流量和抽放流量的变化规律.结果表明,注气压力为0.5 MPa、注气孔和抽排孔间距为1.5 m的模拟条件下,钻孔自然排放纯CH4量在40 h内由0.098 9衰减到0.002 6 m3/min,注N2后钻孔纯CH4流量增加到0.076 7 m3/min,注CO2后此流量增加到0.097 6 m3/min;单一抽放条件下,钻孔纯CH4流量在40 h内由0.125 0衰减到0.012 2 m3/min,配合注N2措施后,钻孔纯CH4流量增加到0.110 3 m3/min,注CO2后,此流量增加到0.123 2 m3/min.显然注CO2促抽排瓦斯效果优于注N2.