热强化甲烷回收不可避免地会加剧水土流失,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,定量分析热强化采气对煤层气开发区地下水流失和生态风险的影响是必要的。
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的动态气体扩散、水气两相流以及温度对这种流动的影响。基于该模型,分析了提高瓦斯采收率导致煤层储层地下水流失的特征,实现了瓦斯采收区的生态风险评估。结果表明,在注热过程中,由于两相流与温度的竞争,煤层的渗透率随着距离钻孔的距离而增加。高温发展了储层的渗透性、产气和产水。产水量和产气量的变化规律与先升后降相似。煤气扩散对地下水流失的影响具有一定的时滞性。早期,气体扩散的动态衰减并不明显。后期,基质向裂缝的补气率降低。初始饱和度对早期产水量有显着影响。较大的朗缪尔体积常数不仅强化了瓦斯抽采率的峰值,而且也增强了后期衰落期瓦斯抽采率本身。煤层气大规模开发将面临水环境污染、生境破坏、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环节。
成果以Ecological risk assessment of soil and water loss by thermal enhanced methane recovery: Numerical study using two-phase flow simulation为题发表于Journal of Cleaner Production。
责任编辑:宫在芹