富油煤地下原位热解余热利用过程数值模拟

• 作者: 陈美静 漆博文 王长安 毛崎森 车得福 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室
• 来源期刊: 洁净煤技术
• 学科: 化学
• 关键词: 富油煤 原位热解 注气冷却 余热回收 温度场
• 年，卷（期）: 2023,（1）
• 所属期刊栏目: “煤基先进能源清洁低碳利用理论与技术”专题
• 页码范围: 52-62
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13226/j.issn.1006-6772.T22121001

摘要

富油煤作为一种公认的特殊煤炭资源，储量巨大，是我国重要的战略能源。富油煤原位热解是一种摒弃传统煤炭开采，直接在地下热解提油的新技术。前人对原位注气加热研究主要集中在油页岩开采利用。地块热解后的残余热量具有重要经济效益，然而鲜见其余热利用过程研究。通过构建富油煤半焦层降温冷却的二维大尺度模型，研究了冷却介质种类、入口流速及温度、半焦层初始温度、布井方式、水平裂缝数目、加热时长和加热介质入口流速对余热利用过程的影响规律。结果表明，冷却介质流速对半焦层冷却效果提升有限；加热介质流速对平均温度上升的贡献有限。相较N2和水蒸气，CO2作为冷却介质能加快半焦层冷却。增加注气井数量有助于改善半焦层温度的均匀性、提高冷却效率，但半焦层冷却效果几乎不受注气井位置影响。双水平裂缝布置能满足有效冷却的要求。通过对半焦层冷却初始状态各参数优化，有助于了解冷却过程的温度变化规律，提高余热利用效率，为富油煤原位热注入开采全过程研究提供理论依据。