热氮气井下原位热解富油煤温度场数值模拟

摘要

富油煤原位热解作为一种清洁、高效、安全的煤炭资源新兴利用技术，突破了传统煤炭开采-地面加工的高耗能模式，实现油气产物的高效提取与资源化利用，对于助力“双碳”目标具有重要影响。为研究注氮气对流加热以及传导加热原位热解过程中不同因素对富油煤的影响，通过Comsol软件构建富油煤原位热解物理场数值模型，分析不同流速与温度的氮气、井距、布井方式以及裂隙数目对富油煤原位热解物理场的影响规律。结果表明：加热36个月，氮气出口流速为0.50 m/s,温度为600℃的煤层热解效果最佳；增加生产井数量，减小注气井和生产井间的距离可以明显提高煤层平均温度，增大有效加热面积占比和能量利用率，但煤层加热效果几乎不受生产井位置影响；3条水平裂隙布置能够满足煤层对热解程度的要求，有效加热面积达到100%。研究为氮气井下原位热解富油煤研究提供了理论依据。

关键词

富油煤 / 原位热解 / 注气加热 / 温度场 / 数值模拟