注CO2增产煤层气技术(CO2-ECBM)可以降低温室气体排放，具有清洁能源生产和环境保护的功能。为研究气-水两相流条件下，在含水煤层中注CO2增产CH4的排采规律以及不同初始含水饱和度、不同CO2注入条件对CH4产量、CO2储存和储层渗透率的影响，构建了竞争吸附、温度变化、煤体变形以及水运移的流-固-热耦合模型，通过与现场数据、已有实验以及现有模型的数值解对比证明了模型有较高的准确性并对模型的优势做出具体阐述，随后利用COMSOL开展了CO2-ECBM数值模拟。结果表明：注CO2可以提升CH4产气速率和产气量，这表明了注CO2增产的可行性。随着CO2持续注入，储层CH4浓度降低，CO2浓度升高，注气井附近温度升高，生产井附近温度降低且从注气井到生产井的温度缓慢下降；注气抽采期间，水相相对渗透率逐渐减小，气相相对渗透率逐渐增大。由于有效应力、基质收缩/膨胀共同作用，储层渗透率呈现“降低-升高-降低”的趋势；煤层初始含水饱和度越大，CH4产量越低，渗透率下降幅度越小。累计CH4产量最大下降15.19%，忽略煤层中水的影响会高估CH4产量，在进行数值模拟时要考虑煤层水的影响；CO2注入温度与注入压力越大，CH4产量越大，渗透率下降幅度越大。累计CH4产量分别增加13.27%、39.77%，渗透率分别下降20.4%、46.14%，提高CO2注入温度和注入压力有利于提高CH4产量。

0 引 言
2-ECBM耦合模型'>1 CO2-ECBM耦合模型
1.1 基本假设
1.2 流体运移控制方程
1.3 应力场控制方程
[18-19]'>1.4 温度场控制方程[18-19]
1.5 孔隙率与渗透率
2 模型验证
2.1 案例1
2.2 案例2
2.3 案例3
3 模型对比及优势
2-ECBM数值模拟'>4 CO2-ECBM数值模拟
4.1 模型及参数
2-ECBM排采规律分析'>4.2 CO2-ECBM排采规律分析
2抽采比对'>4.2.1 常规抽采与注热CO2抽采比对
4.2.2 气体浓度分布
4.2.3 储层温度演化
4.2.4 储层渗透率演化
2-ECBM影响'>4.2.5 煤层中水对CO2-ECBM影响
2-ECBM影响'>5 储层参数对CO2-ECBM影响
2-ECBM影响'>5.1 初始含水饱和度对CO2-ECBM影响
2-ECBM影响'>5.2 注入温度对CO2-ECBM影响
2-ECBM影响'>5.3 注入压力对CO2-ECBM影响
6 结 论

张林峰,杨艳国,穆永亮等.基于气-水两相流的注热CO_(2)增产CH_(4)数值研究[J/OL].煤炭科学技术:1-12[2023-10-08].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2402.TD.20231006.1616.001.html