多孔質石炭中の水によって駆動されるメタンの流体-固体結合数学モデル【JST・京大機械翻訳】

Huang Bingxiang; Lu Weiyong

文献

J-GLOBAL ID：201902214690927319 整理番号：19A2181180

多孔質石炭中の水によって駆動されるメタンの流体-固体結合数学モデル【JST・京大機械翻訳】

A Fluid-Solid Coupling Mathematical Model of Methane Driven by Water in Porous Coal

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資料名：
巻： 2018 ページ： Null 発行年： 2018年
JST資料番号： W2584A ISSN： 1468-8115 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)

gassy石炭における水駆動メタン効果の存在を現場試験と実験室実験により検証した。しかし,メタン吸着と脱着を考慮した水駆動メタン数学モデルはまだ確立されていない。水駆動メタン過程に基づいて,水によって駆動されたメタンの流体-固体結合数学モデルを確立した。モデルの信頼性を,水駆動メタン物理実験の結果とCOMSOL多物理ソフトウェアの解を用いて検証した。細孔圧力,水-メタン二相飽和,および水-駆動-メタン過程における細孔圧力勾配の時空分布規則性を解析した。結果は以下のことを明らかにした。(1)多孔質石炭のための水駆動メタン流体-固体結合数学モデルは信頼できる。(2)水-乾燥-メタン過程において,石炭サンプルにおいて増加する区域と気孔圧力の減少区域があった。間隙水圧の増加区域は,水入口の側面に最も近くて,その区域は,段階的に減少した。細孔圧力の減少区域は,メタン出口の側面に最も近くて,その区域は,段階的に増加した。時間とともに,細孔圧力の増加領域におけるメタン圧力は,最初に増加して,次に減少して,気孔圧力の減少区域におけるメタン圧力は,連続的に減少した。メタン圧力の変化(増加または減少)速度は,両末端から石炭試料の中央に向かって徐々に減少した。(3)時間にわたる水飽和の曲線は,より低い凹曲線から直線に変化し,一方,時間によるメタン飽和の曲線は,上部凸曲線から直線に変化した。細孔圧力の減少区域におけるメタン飽和は,気孔圧力の増加区域におけるそれより大きかった。時間とともに,空間における特定点の水飽和は連続的に増加し,一方,そのメタン飽和は連続的に減少した。水飽和の増加率とメタン飽和の減少率の両方は,時間とともに徐々に減少した。(4)駆動方向に沿った細孔圧力勾配は最初に減少し,次に増加する。細孔圧力勾配の減少区域は,気孔圧力の増加区域に位置して,気孔圧力勾配の増加区域は,気孔圧力の減少区域に位置した。時間を通して,水入口の側面における気孔圧力勾配は増加して,その増加比率は減少した。メタン出口の側面における気孔圧力勾配は減少して,その減少比率は減少した。水入口の側面における細孔圧力勾配の増加速度は,メタン出口の側面における気孔圧力勾配における減少の比率より大きかった。Copyright 2018 Bingxiang Huang and Weiyong Lu. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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分子化合物 , 固-気界面一般

引用文献 (35件)：

B. Huang, Q. Cheng, S. Chen, "Phenomenon of methane driven caused by hydraulic fracturing in methane-bearing coal seams," International Journal of Mining Science and Technology, vol. 26, no. 5, pp. 919-927, 2016.
Y. Ma, Y. Cheng, Z. Liu, F. Cai, "Improvement of drainage gas of steep gassy coal seam with underground hydraulic fracture stimulation: a case in Huainan, China," International Journal of Oil, Gas and Coal Technology, vol. 13, no. 4, pp. 391-406, 2016.
X. Xia, K. Lin, X. Lu, H. Zhou, Z. Hu, W. Huang, Q. Zhang, "Study of the effects of hydraulic fracturing at different dip angles for the development of coalbed methane: a case study in the southeast part of Qinshui Basin, China," International Journal of Oil, Gas and Coal Technology, vol. 14, no. 1/2, pp. 186-200, 2017.
Y. Lu, Z. Yang, X. Li, J. Han, G. Ji, "Problems and methods for optimization of hydraulic fracturing of deep coal beds in China," Chemistry and Technology of Fuels and Oils, vol. 51, no. 1, pp. 41-48, 2015.
J. Xu, C. Zhai, L. Qin, "Mechanism and application of pulse hydraulic fracturing in improving drainage of coalbed methane," Journal of Natural Gas Science and Engineering, vol. 40, no. 4, pp. 79-90, 2017.

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