热科学与技术

作者：张一夫

单位：湖南工学院

关键词：格子-Boltzmann方法,驱替过程,吸脱附特性,吸/脱附速率,

基金：湖南省自然科学基金面上项目（2021JJ30206），湖南省教育厅科学研究项目重点项目（21A0572）

为探究CO2强化页岩气开采机理，结合VC++编程技术利用格子-Boltzmann方法（Lattice Boltzmann Method，简称LBM）对微孔裂隙模型内CO2驱替CH4过程开展数值模拟研究。基于单分子吸附层假设，推导建立了双组分气体竞争吸附的吸附速率方程。分别在单颗粒模型和以四参数生成法（Quartet Structure Generation Set，简称QSGS）随机生成的多孔介质为模型的基础上，利用LBM方法对CO2驱替CH4过程开展数值模拟研究。结果表明：在CO2驱替CH4的过程中，两种气体的吸/脱附速率均存在极值，且CH4的脱附速率极值点先于CO2的吸附速率极值点出现。增加CO2注入速度和注入浓度均有利于提高驱替效率，同时CO2的注入速度和注入浓度越大，驱替过程中CO2/CH4达到吸附/解吸平衡所需时间越短。

来源：2024年第4期

《热科学与技术》期刊编辑部

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