煤层注水驱替瓦斯前缘的渗流规律研究

发布时间：2018-05-25 02:20

本文选题：煤层注水 + 驱替瓦斯　；参考：《煤矿安全》2015年04期

【摘要】：煤层注水驱替瓦斯前缘在数学上是一个气水交接的间断界面,渗流过程比较复杂。为了研究间断界面上水驱气前缘水相饱和度的变化规律,采用Comsol Multiphysics有限元多物理场耦合模拟软件对煤层注水驱替瓦斯渗流过程进行了数值模拟。根据模拟得出的气水两相相对渗透率的变化情况,引入一维块网格系统的三阶TVD格式和四阶TVD格式进行驱替前缘的计算。从而得出注水前沿的水相饱和度分布规律:两相驱替前缘水相饱和度在0.2~0.7之间下降很快,呈先下降,后保持平稳值的趋势。该方法具有很好的间断捕捉能力,对于间断的可压缩流体运动有较高的分辨率又不产生虚假数值震荡,为进一步研究分析注水提高煤层瓦斯运移的机理提供基础。
[Abstract]:The front edge of gas displacement by water injection in coal seam is a discontinuous interface between gas and water, and the seepage process is complicated. In order to study the variation law of water phase saturation in the front edge of water drive gas on the discontinuous interface, the seepage process of coal seam water flooding gas was numerically simulated by using Comsol Multiphysics finite element multi-physical field coupling simulation software. According to the change of relative permeability of gas-water two-phase, the third-order TVD scheme and fourth-order TVD scheme of one-dimensional block grid system are introduced to calculate the displacement leading edge. The distribution law of water phase saturation in the front of water injection is obtained: the saturation of water phase in the front edge of two-phase flooding decreases rapidly between 0.2 and 0.7, with the trend of decreasing first, then maintaining a steady value. This method has good discontinuous capture ability, has high resolution for the discontinuous compressible fluid movement and does not produce false numerical oscillation, which provides the basis for further study and analysis of the mechanism of water injection to improve the gas migration in coal seam.
【作者单位】：北京科技大学土木与环境工程学院;华北科技学院安全工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51074015)
【分类号】：TD712

【参考文献】

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【共引文献】

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