作者
刘世奇1，2，方辉煌3，4，桑树勋3，4，吴建光5，张守仁5，张 兵5
单位
1.中国矿业大学 低碳能源研究院；2.中国矿业大学 江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室；3.中国矿业大学 资源与地球科学学院；4.中国矿业大学 煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室；5.中联煤层气有限责任公司
摘要
数值模拟技术是在煤层中注入CO2提高煤层CH4采收率（CO2-ECBM）工程方案优化设计与增产效果评价的有效方法。考虑温度效应和有效应力影响下的CO2与CH4竞争吸附、扩散与渗流作用，以及煤层孔隙度与渗透率的动态演化特征，建立了CO2注入煤储层结构演化-流体运移-储存能力THM（thermo-hydro-mechanical）全耦合数学模型，并采用有限元法进行多物理场全耦合求解。通过对沁水盆地3号煤层典型五井式CO2-ECBM开发井网开展模拟，探讨了不同注入压力条件下CO2注入与CH4产出特征。模拟结果显示，数学模型具有较高的准确性，证实了CO2-ECBM过程中煤层渗透率总体呈降低趋势，注入井附近渗透率主要受CH4与CO2竞争吸附的影响；注CO2对提高CH4累计产出量具有积极作用，增大注气压力可提高CO2注入及CH4产出的效率。
引用格式
刘世奇，方辉煌，桑树勋，等.基于多物理场耦合求解的煤层CO2-ECBM数值模拟研究[J]. 煤炭科学技术, 2019, 47(9): 51-59.
LIU Shiqi,FANG Huihuang,SANG Shuxun,et al.Numerical simulation study on coal seam CO2-ECBM based on multi-physics fields coupling solution[J].Coal Science and Technology,2019, 47(9): 51-59.
来源：煤炭科学技术
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信息提供：朱恩光 编辑整理：刘旸
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