10.3969/j.issn.1674-1803.2023.04.03
油页岩大规模原位开采数值模拟研究及开采参数讨论
为了研究原位裂解过程中不同规模井组温度场和生烃量的差异,分别对六边形井组数量为 7 个、19 个、37个和 61 个四种情况油页岩原位开采生产模型进行了建模,以吉林省扶余县油页岩开采试验区为试点区,在使用ANSYS软件的Mesh模块对模型进行加密网格化的基础上,使用Fluent进行了流体场和温度场模拟;通过求解化学反应动力学方程组进行了油页岩生烃过程模拟,并进行了不同井间距、注气速率和双裂缝间距情况下的模拟.模拟结果表明,大规模油页岩原位开采过程中油页岩生烃主要分为三个阶段,即快速生烃阶段(注热前 500d)、缓慢生烃阶段(注热 500～1500d)和平稳阶段(注热 1500～3000d).增加井组数量可以提高热烟气对中心加热区域的热利用效率.但增加井组数量对单井组生烃量和能源回报率的增幅逐步减小,当井组数量从 37 个增加到 61 个时,加热为3000d时的单井组生烃量增率小于3.1％,能源回报率增率小于8.7％,因此进行油页岩原位开采时选取37 个或 37 以上的井组数量为获得高能源回报率的最佳方案.在 61 个井组条件下,不同开采参数模型达到最大能源回报率的开采参数为井间距 30m、注气速率 12m/s和裂缝间距 1m,在该开采参数条件下获得最大能源回报率需要进行 600～750d的持续注热.
油页岩、大规模原位开采、温度场模拟、生烃数值模拟、能源回报率
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TD83(矿山开采)
吉林省科学技术厅重大科技攻关项目20170201001SF
2023-05-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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