超临界CO2增透煤微观图像重构及三维数值模拟

作者：岳立新; 孙可明超临界co2非均质孔裂隙渗透性

摘要：针对我国低渗透煤储层渗透性差的特点,以超临界CO2作用后煤的微观成像为基础,构建三维实体模型;考虑煤的热损伤效应,孔隙流体流动及有效应力对渗透规律的影响,利用增透后煤微观孔隙率的变化定义损伤变量,推导出损伤函数关系式,建立超临界CO2增透煤在温度-渗流-应力耦合作用下的力学模型,模拟超临界CO2在低渗透煤层内部的渗流运移规律。结果表明：由于煤体各处煤基质和矿物的密度、弹性模量和热膨胀系数等物理参数的不同及其分布的随机性,超临界CO2注入过程中应力场、温度场、渗流场均呈现明显的非均匀性;在一定压力和温度超临界CO2注入过程中,煤体内部各处孔隙、裂隙的变形、开裂以及扩展等的不均一性,使得煤体各处的损伤量不同。在其他注入参数一定的条件下,增加CO2的注入时间,有利于提高煤体的渗透性。

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