AEcological risk assessment of soil and water loss by thermal enhanced methane recovery: Numerical study using two-phase flow simulation

来源:  时间:2022-06-27  点击数:

期刊名称:Journal of Cleaner Production

影响因子:9.297

作者:薛熠,刘嘉,梁鑫,王松鹤,马宗源

论文介绍:

注热强化瓦斯抽采不可避免地加剧了水土流失,对地下水环境及周边生态系统的可持续性造成严重危害。因此,有必要定量分析热采瓦斯对煤层气开发区地下水流失和生态风险的影响。本研究建立了瓦斯抽放与地下水流失的耦合模型。该模型考虑了煤基质中气体的动态扩散、水和气体的两相流动以及温度对这种流动的影响。在此模型基础上,分析了煤层气开发引起的地下水流失特征,实现了煤层气开发区的生态风险评价。结果表明,在注热过程中,由于两相流和温度的竞争作用,煤层渗透率随着钻孔距离的增加而增加。高温会提高储层的渗透率、产气量和产水量。产水量和产气量的变化呈现初始上升和随后下降的规律。煤层气扩散对地下水流失的影响具有一定的时滞。在早期阶段,气体扩散的动态衰减不明显。后期,天然气从基质到裂缝的补充率降低。初始饱和度对早期产水量有显著影响。较大的朗缪尔体积常数不仅增强了瓦斯抽放率峰值,而且也增强了后期瓦斯抽放率。大规模煤层气开发将面临水环境污染、栖息地破坏和土壤退化等生态风险,这是生态环境管理和风险防范的关键方面。

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