油页岩传热各向异性与原位传导热采模拟分析 |
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引用本文: | 张轩豪,俞凌杰,马中良,李艺龙,姜星.油页岩传热各向异性与原位传导热采模拟分析[J].太原理工大学学报,2024(2):260-266. |
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作者姓名: | 张轩豪 俞凌杰 马中良 李艺龙 姜星 |
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作者单位: | 1. 中国石油化工股份有限公司油气成藏重点实验室;2. 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院;3. 太原理工大学矿业工程学院;4. 太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室 |
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基金项目: | 国家重点研发计划项目(2019YFA0705501); |
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摘 要: | 【目的】油页岩原位开采过程中传热效率差,各向异性差异显著,油页岩原位开采中存在各向异性传热差异问题。【方法】以新疆巴里坤油页岩制标准样本试件,采取多种室内试验手段对不同温度下块状油页岩水平、垂直层理传热差异进行探究,并进行原位开采模拟。【结果】实验结果表明:1)随着温度升高,各层理方向热传导系数均呈“降低”趋势,但油页岩平行层理方向的热传导系数均大于垂直层理方向;2)随温度升高,比热容先升高再降低,当温度为400℃时,油页岩比热容值最大;3)结合显微CT图,随着温度的升高,裂隙增多对垂直层理方向热量传导的影响大于平行层理方向。基于上述实验测试参数,同时利用COMSOL软件建立油页岩储层原位电加热的“热-固”耦合模型,模拟结果表明:随加热时间的增加,各向异性传热差异逐渐开始呈现;当加热时间为120 d时,加热井附近区域温度上升,并未表现出明显的各向异性;当加热到600 d时,平行层理方向的传热区域明显大于垂直层理方向,呈“椭圆”状;加热到1 440 d时,传热区域小幅度增加,加热井控制区域页岩基本热解完成。
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关 键 词: | 油页岩 各向异性 热传导系数 显微CT 数值模拟 |
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