Modelling of gas transport in fractured coal seam. Моделирование переноса газа в угольном пласте.

Abstract

Coalbed methane is found almost everywhere, where coal located. Its concentration in the mixture of natural gas coal seams is 80 - 98, and the scope of resources are comparable with resources conventional gas elds in the world. The coalbed methane reservoir is treated as a system consisting of coal matrix and fracture network. Methane from the matrix diuses through the micropores into fracture and further goes to production wells. The ow of gas and water in the fracture is described by Darcy's equation. Most existing coalbed methane simulators usually treat coal seams as dual-porosity, single-permeability systems ignoring the eects of water presence in the coal matrix. In this study, a compositional dual-porosity, dual-permeability CBM simulator has been developed. The new model allows considering uid expansion and imbibition recovery mechanisms for coal seam. The inuence of the capillary forces during imbibition on the nal recovery factor was investigated. In this paper a new model was constructed on DuMux and compared with Comsol. Метан угольных пластов встречается практически везде, где залегает уголь. Его концентрация в смеси природных газов угольных пластов составляет 80 - 98, а масштабы ресурсов соизмеримы с ресурсами газа традиционных месторождений мира. Угольный пласт, рассматривается как система, состоящая из матрицы угля и сети трещин. Метан, содержащийся матрице,диффундирует через микропоры в трещины, и далее по трещинам поступает в добывающие скважины. Течение газа и воды в трещинах описывается уравнением Дарси. Большинство существующих программных продуктов по моделированию метана угольных пластов обычно рассматривают угольный пласт как систему с двойной пористостью и с одинарной проницаемостью, игнорируя эффекты присутствия воды в угольной матрице. В данной работе разработана модель с двойной пористостью и двойной проницаемостью. Новая модель позволяет учитывать механизмы расширения жидкости и пропитки угольной матрицы. Исследовано влияние капиллярных сил в процессе пропитки на конечный коэффициент отдачи. Построенная на DuMux модель сравнена с результатами моделирования в Comsol.