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J-GLOBAL ID：201902210151897705   整理番号：19A1417884

CO_2/N_2混合物を用いた強化炭層メタン回収のモデリングと最適化【JST・京大機械翻訳】

Modelling and optimization of enhanced coalbed methane recovery using CO₂/N₂ mixtures

著者 (11件)： Fan Chaojun (College of Mining, Liaoning Technical University, Fuxin 123000, China) ,  Fan Chaojun (State Key Laboratory Cultivation Base for Gas Geology and Gas Control, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454003, China) ,  Fan Chaojun (Energy and Mineral Engineering, G3 Center and EMS Energy Institute, Pennsylvania State University, University Park, PA, USA) ,  Elsworth Derek (Energy and Mineral Engineering, G3 Center and EMS Energy Institute, Pennsylvania State University, University Park, PA, USA) ,  Li Sheng (College of Mining, Liaoning Technical University, Fuxin 123000, China) ,  Chen Zhongwei (Energy and Mineral Engineering, G3 Center and EMS Energy Institute, Pennsylvania State University, University Park, PA, USA) ,  Chen Zhongwei (School of Mechanical and Mining Engineering, The University of Queensland, St Lucia, QLD 4072, Australia) ,  Luo Mingkun (College of Mining, Liaoning Technical University, Fuxin 123000, China) ,  Luo Mingkun (Center of Technology, Shanxi Lu’an Mining (Group) Limited Liability Company, Changzhi 046299, China) ,  Song Yu (Energy and Mineral Engineering, G3 Center and EMS Energy Institute, Pennsylvania State University, University Park, PA, USA) ,  Zhang Haohao (College of Mining, Liaoning Technical University, Fuxin 123000, China)
資料名： Fuel  (Fuel)
巻： 253  ページ： 1114-1129  発行年： 2019年 
JST資料番号： C0023A  ISSN： 0016-2361  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 石炭層へのガス混合物(CO_2,N_2)の注入は,CO_2放出を減少させ,炭層メタンの回収率を増加させる効率的な方法である。このプロセスは,石炭上への三成分ガス(CH_4,CO_2,およびN_2)共吸着間の一連の複雑な相互作用,二相流の物質移動,および熱伝達と石炭変形を含む。ガス混合物に対するこれらの応答を結合する改良熱-水力学(THM)モデルを開発し,CBM回収(GM-ECBM)を強化した。モデルを最初に検証し,次に,GM-ECBM回復の間の重要なパラメータの進化をシミュレートし,調査するために適用した。一定および可変組成注入のスケジュールを最適化し,CH_4回収率およびCO_2隔離を最大化した。結果は,注入ガス混合物が競争吸着を通してCH_4を置換し,炭層内のCH_4の輸送を加速することを示した。モデリングと現場結果の間の整合性は,GM-ECBMにおける有効なシミュレーションキープロセスのためのTHMモデルの実現可能性と忠実度を検証した。透過性進化は,CH_4脱着誘起マトリックス収縮,CO_2/N_2吸着誘起マトリックス膨潤,熱歪,および有効応力の変化により誘起された圧密の組合せ効果により強く影響された。ECBMの間,貯留層透過率は最初に圧力減少とCH_4脱着のために増加して,次に,CO_2/N_2混合物の到着によって活性化されたマトリックス膨潤のために劇的に減少した。CH_4圧力は注入されたガス混合物による変位により早期に急速に減少し,その後遅い段階でゆっくりと減少する。N_2の掃引は,CH_4脱着とそれに続く輸送を加速し,したがって,CO_2の到着に先立って,注入井から離れた貯留層温度の減少を促進する。GM-ECBMの間のCH_4生産率は,一次回復と比較して,減少傾向を示し,通常は上昇したが,CH_4生産ピークを遅らせた。より高いCO_2Langmuir歪定数は,坑井停止の閾値に達するとき,注入混合物中の臨界CO_2組成を減少させる。初期の閾値(N_2)と大きなマトリックス膨潤(CO_2)の間の改善されたバランスは,低いCO_2組成で始まり,続いてCO_2組成の逐次的な増加により開始することにより達成できる。研究したケースでは,最適な可変組成ケースのガス回収率は,59.4%の純粋なCO2と64.2%の最適な定組成ケースと比較して68.4%に達し,可変組成注入のより高い効率を示した。Copyright 2019 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *最適化 ,  回収率 ,  混合気体 ,  石炭 ,  圧密 ,  脱着 ,  二酸化炭素 ,  *モデリング ,  坑井 ,  熱伝達 ,  シミュレーション ,  膨潤 ,  吸着 ,  二相流
準シソーラス用語： 貯留層 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 強化CBM回収 ,  ガス混合物の注入 ,  熱-水力-機械結合モデル(THM) ,  物質と熱伝達 ,  可変組成 ,  CO2隔離

分類 (2件)： 石炭及びコークスの性質,組成,分析,試験  (YE04030T) ,  燃焼一般  (XE04010W)

タイトルに関連する用語 (5件)： 混合物 ,  強化 ,  炭層メタン ,  モデリング ,  最適化