煤層注水驅替瓦斯前緣的滲流規(guī)律研究
本文選題:煤層注水 + 驅替瓦斯; 參考:《煤礦安全》2015年04期
【摘要】:煤層注水驅替瓦斯前緣在數學上是一個氣水交接的間斷界面,滲流過程比較復雜。為了研究間斷界面上水驅氣前緣水相飽和度的變化規(guī)律,采用Comsol Multiphysics有限元多物理場耦合模擬軟件對煤層注水驅替瓦斯?jié)B流過程進行了數值模擬。根據模擬得出的氣水兩相相對滲透率的變化情況,引入一維塊網格系統的三階TVD格式和四階TVD格式進行驅替前緣的計算。從而得出注水前沿的水相飽和度分布規(guī)律:兩相驅替前緣水相飽和度在0.2~0.7之間下降很快,呈先下降,后保持平穩(wěn)值的趨勢。該方法具有很好的間斷捕捉能力,對于間斷的可壓縮流體運動有較高的分辨率又不產生虛假數值震蕩,為進一步研究分析注水提高煤層瓦斯運移的機理提供基礎。
[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.
【作者單位】: 北京科技大學土木與環(huán)境工程學院;華北科技學院安全工程學院;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(51074015)
【分類號】:TD712
【參考文獻】
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本文編號:1931646
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