Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: Научного журнала «Студенческий» № 27(155)

Рубрика журнала: Технические науки

Секция: Энергетика

Скачать книгу(-и): скачать журнал часть 1, скачать журнал часть 2

Библиографическое описание:
Куликова Е.В., Фадеева Д.А. ПРИМЕР ОПТИМИЗАЦИИ РАСПОЛОЖЕНИЯ ГАЗООТВОДНОЙ СКВАЖИНЫ В ЗАБРОШЕННОЙ УГОЛЬНОЙ ШАХТЕ НА ОСНОВЕ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ПЛАСТА // Студенческий: электрон. научн. журн. 2021. № 27(155). URL: https://sibac.info/journal/student/155/222698 (дата обращения: 30.11.2024).

ПРИМЕР ОПТИМИЗАЦИИ РАСПОЛОЖЕНИЯ ГАЗООТВОДНОЙ СКВАЖИНЫ В ЗАБРОШЕННОЙ УГОЛЬНОЙ ШАХТЕ НА ОСНОВЕ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ПЛАСТА

Куликова Евгения Витальевна

студент, Ульяновского государственного Технического университета,

РФ, г. Ульяновск

Фадеева Дарья Александровна

студент, Ульяновского государственного Технического университета,

РФ, г. Ульяновск

Заброшенный шахтный газ относится к существующим ресурсам метана в остаточных угольных пластах, окружающих породах или подземных пространствах в угольных шахтах, которые закрыты на основе специальных процедур из-за истощения угольных ресурсов, невыполнения требований безопасности производства или других промышленных технологических политик. Газ добывается в действующих угольных шахтах либо через подземную, либо через поверхностную скважину, в то время как для отвода газа в заброшенных угольных шахтах, как правило, используются исключительно поверхностные скважины. Эффективность отвода газа из заброшенных угольных шахт в значительной степени зависит от расположения скважины, плотности скважины и гидравлического разрыва пласта.

Благодаря преобразованию энергии и охране окружающей среды все большее число угольных шахт в Китае закрывается. В этих заброшенных угольных шахтах по-прежнему мало газовых ресурсов, имеющих значительную ценность для развития и использования. Кроме того, газ в заброшенных угольных шахтах также вызывает различные экологические, безопасные и экономические проблемы, которые привлекли широкое внимание из-за его очевидной токсичности. Поэтому необходимо срочно провести исследования по соответствующей теории и техническим методам отвода газа в заброшенных угольных шахтах таким образом, чтобы потенциальные многочисленные преимущества, предлагаемые заброшенным шахтным газом, были адекватно использованы.

В вертикальном направлении заброшенный пласт угольной шахты классифицируется на зону обрушения, зону трещиноватости, зону прогиба просадочных пород, а также вышележащую породную формацию от дна к слоям породы вверх. В горизонтальном направлении его можно разделить на зону повторного уплотнения, зону разрушения кольца “О”, боковую зону разрушения и неповрежденную необработанную зону, от центра до внешней стороны gob (

Математическая модель течения газа в заброшенных шахтах

При дренировании заброшенного шахтного газа под отрицательным давлением свободный газ поступает в ствол скважины через трещины, и давление газа в сети трещин уменьшается. Впоследствии адсорбированный газ в матрице начинает десорбироваться. После этого десорбированный газ поступает в систему трещин под низким давлением, поступает на дно скважины и через ствол скважины перекачивается на поверхность. Газ десорбируется и диффундирует в матрицу. Течение газа в трещинах удовлетворяет закону Дарси. Адсорбционная способность газа может быть описана на основе модели изотермы Ленгмюра. Таким образом, можно установить модель течения связи газовой матрицы и естественного разрушения. Управляющие уравнения следующие:

В естественных трещинах принят закон сохранения массы газа, а уравнение сохранения массы имеет вид

Из-за влияния естественных трещин и искусственной выемки неоднородность заброшенных шахтных коллекторов по газоносности и проницаемости сильнее, чем у обычных угольных пластовых метановых коллекторов. Одновременно состояние залегания газа в каждом участке и правило миграции при нагнетательном состоянии также усложняются, затрудняя оптимизацию позиций скважин. На основе имитационного анализа дренажа газа в определенной шахте в данном исследовании предлагается имитационный рабочий процесс для оптимизации расположения газодобывающей скважины в заброшенных угольных шахтах, включающий следующие этапы:

Создание трехмерной геологической модели и распределение свойств коллектора;

Выполнение моделирования с использованием исходных данных местоположения скважины;

Для оптимизации расположения скважины на заброшенной угольной шахте в Шэнбэе была создана сопряженная двухпористая имитационная модель. По результатам моделирования сделаны следующие выводы:

Пять оптимизированных местоположений скважин, включая оптимизированные 1#, 2#, 3#, 4#, а добавленная скважина 1# определяется с помощью нескольких сценариев моделирования. Оптимизированная скважина должна находиться в пределах кольца “O”. Проточные линии облегчают оптимизацию расположения скважины, и предпочтительно, чтобы она соединяла различные проточные линии.

Рабочий процесс, примененный в данном исследовании, может быть использован для оптимизации расположения скважин в заброшенных угольных шахтах, которые, как ожидается, будут сильно гетерогенными из-за первоначальной и последующей добычи полезных ископаемых.

 

Список литературы:

  1. Аглямова, Л.Ф. Учет расходов на поиск, оценку и разведку полезных ископаемых / Современное развитие экономических и правовых отношений. Образование и образовательная деятельность. 2018. Т. 2018. С. 10-15.
  2. Афанасьев, В. Я. Уголь России: состояние и перспективы: Монография / В.Я. Афанасьев, Ю.Н. Линник, В.Ю. Линник. — М.: НИЦ ИНФРА-М, 2017. — 271 с.

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом
CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.