煤層氣注N2增產(chǎn)工藝參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、我國(guó)煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，煤層的滲透率較低，開采難度大。注N2驅(qū)是提高煤層氣采收率的主要方法之一，而目前國(guó)內(nèi)關(guān)于間歇注N2提高煤層氣單井產(chǎn)量的研究相對(duì)較少。本文通過文獻(xiàn)調(diào)研研究了煤層氣生成、賦存和運(yùn)移，注 N2驅(qū)替 CH4機(jī)理，進(jìn)行了連續(xù)和間歇注 N2驅(qū)替 CH4的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，并以此為基礎(chǔ)建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用有限元方法模擬了不同注氣壓力、注氣速度、段塞量、間歇時(shí)間條件下注 N2驅(qū)替 CH4過程，并對(duì)主要工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

2、明，當(dāng)壓力由2.5MPa增大到4.5MPa時(shí)，驅(qū)替效率由80.75％提升到85.45%；當(dāng)注氣速度由400ml/min加快到800ml/min時(shí)，驅(qū)替效率由49.67%提升到52.21%；當(dāng)段塞量由12L增加到38L時(shí)，驅(qū)替效率由75.24%提升到76.89%；當(dāng)間歇時(shí)間由1h加長(zhǎng)到3h時(shí)，驅(qū)替效率由76.03%降低到72.55%。數(shù)值模擬首先通過對(duì)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)過程中的注氣壓力、注氣速度、段塞量和間歇時(shí)間進(jìn)行了模擬，驗(yàn)證了該模型的準(zhǔn)確性；其