驅替
關注創建者：云揚 創建時間：2020-11-09
驅替的視頻教程
熱流固THM耦合下注氣驅替甲烷案例分析
該課程主要講解煤層中注入二氧化碳，實現驅替甲烷，增加煤層開采率的理論。本案列為復現一區SCI論文，涉及到二氧化碳與煤層之間的競爭吸附關系，以及涉及到三場耦合，即煤層變形控制方程、溫度控制方程、滲流擴散方程。
￥499 2小時5分鐘 1352播放
查看
COMSOL中實現煤層瓦斯運移系列課程
本課程適應于剛入門comsol的學習者，準備在煤巖中獲得流固耦合建模技巧以及在煤體損傷變形、非達西滲流、熱流固方面繼續學習者，后續還會繼續更新相關教程，敬請期待 課程大綱： 實驗室煤粒吸附/解吸、擴散 煤層瓦斯流固/熱流固抽采(注水、注氣、注熱） 采空區瓦斯流動 鉆孔周圍損傷變化 CO2驅替甲烷開采（CO2-ECBM） 井壁周圍穩定性分析 ........
￥199 4小時13分鐘 12685播放
查看
驅替的實例教程
comsol注二氧化碳驅替瓦斯 ￥100
然而我國煤層滲透率普遍較低，不利于甲烷的抽排，注入二氧化碳驅替甲烷可以顯著提高采收率。因此，從環保、安全和能源的角度來講，注入二氧化碳驅替煤層甲烷的開展具有重要意義。
基于 Darcy 滲流理論、Fick 擴散理論、擴展Langmuir 吸附理論以及氣體狀態方程，構建了氣體連續運動耦合方程，利用 Comsol Multiphysics 有限元數值模擬軟件進行了不同注氣壓力和不同滲透率條件下的注二氧化碳驅替甲烷數值模擬。數值模擬結果與實驗結果趨勢吻合，驅替效果良好。注氣壓力和滲透率顯著影響驅替效率，注氣壓力提高導致二氧化碳突破出氣口和置換完成的時間縮短；滲透率越低置換所需時間越長，驅替進展越緩慢。
展開 提供基于comsol中相場方法模擬多孔介質兩相驅替（水氣、油水等等）的算例（也可以定做水平集驅替的算例），可在此基礎上學會利用comsol軟件進行兩相流驅替的模擬，拓展研究，具體參考算例附后。
附贈基于相場方法模擬驅替時的毛管數計算方法和飽和度計算方法
氮氣驅替煤層瓦斯仿真 ￥800
氮氣驅替煤層瓦斯是一種常用的安全措施，用于減少煤礦瓦斯爆炸的風險。煤層瓦斯是在地下煤礦中產生的一種可燃氣體，其主要成分是甲烷。當瓦斯濃度超過一定范圍時，與空氣形成可燃氣體混合物，一旦受到火源的引燃，就有可能引發爆炸事故。為了減少煤礦瓦斯爆炸的風險，常采用氮氣驅替的方法。該方法通過向煤礦中注入大量的氮氣，將瓦斯排出礦井，并將其稀釋到安全濃度以下。
本案例基于COMSOL軟件仿真了煤層受到力學作用下的瓦斯驅替過程，仿真結果如圖所示：
感興趣的朋友，可下載模型交流！
相場方法模擬多孔介質中的驅替 ￥248
提供采用相場方法模擬多孔介質中驅替的算例，可在此基礎上學會多孔介質中的驅替模擬，得到水驅油（或其他兩相）后多孔介質中的殘余油分布，計算采出程度隨時間的變化關系。附圖中分別給出了多孔介質為水濕和油濕條件下，多孔介質中的殘余油分布，案例鏈接附后。
相場方法模擬毛細管中的驅替 ￥100
提供comsol中相場方法模擬毛細管中驅替的案例，可以掌握如何采用相場方法模擬驅替，具體案例附后。
驅替的最新內容
圖1 基礎模型
圖2 油的一維密度分布
圖3 油的二維密度分布
圖4 油氣的擴散構像
圖5 油氣界面張力
圖6 擴散系數
圖6 不同驅替速度下(a)體系內相互作用能與(b)烷烴在X方向運移距離
最后，有相關需求，歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯絡。
圖 3.8輸出流體密度云圖
3 工程應用
3.1 石油工程
在石油開采過程中，注水開采是一種常見的二次采油方法，通過向油藏中注入水來驅替原油，提高原油的采收率。Level-set方法可以用于模擬注水過程中的油水兩相流動，幫助工程師更好地理解油水在油藏孔隙介質中的滲流規律，預測注水波前的推進速度和形態，以及優化注水方案，提高注水效果和原油采收率。
通過上述分析可得，在有機孔隙內CO2對于烷烴的驅替效果明顯弱于無機孔隙。
計算體系內相互作用能，研究烷烴-CO2與烷烴–壁面之間的能量差，表示體系內CO2對于烷烴驅替能力的強弱。計算結果如圖5所示。隨著驅替速度增加，曲線基本上呈下降趨勢。對于長石和方解石孔隙，該值始終為負值。說明盡管CO2驅替能力會隨速度增長而有所下降，但仍可以保持在一個較好的驅替效果。
本案例介紹COMSOL相場法進行多孔介質下的油水兩相驅替模型。
多孔介質采用CAD隨機圓形骨料插件V2.0版本生成，插件可指定模型尺寸、正態分布的粒徑、粒徑范圍等信息，且可設置圓形之間的最小間距，以確保在有限元模擬中網格能夠容易劃分，不至于出現過小單元。
在流體互相驅替過程中，毛細管壓力可以是驅動力，也可以是流動的阻力。浸潤相在毛細管壓力作用下，可以自發地驅替非浸潤相，即滲汲作用。毛細管壓力的存在影響多孔介質內的流體運動規律，因此是滲流力學及有關的工程技術必須考慮的問題。例如，在油田開發中，毛細管壓力影響油層的有效滲透率和油層的采收率；利用毛細管壓力曲線可確定多孔介質內的孔隙分布和流體分布，計算多孔介質的相滲透率以及油層的采收率等。
氮氣驅替煤層瓦斯是一種常用的安全措施，用于減少煤礦瓦斯爆炸的風險。煤層瓦斯是在地下煤礦中產生的一種可燃氣體，其主要成分是甲烷。當瓦斯濃度超過一定范圍時，與空氣形成可燃氣體混合物，一旦受到火源的引燃，就有可能引發爆炸事故。為了減少煤礦瓦斯爆炸的風險，常采用氮氣驅替的方法。該方法通過向煤礦中注入大量的氮氣，將瓦斯排出礦井，并將其稀釋到安全濃度以下。
nCode疲勞計算實操及工程案例應用
https://www.yqgqt.org.cn/video/c37216
否
Simpack入門實操及工程案例演練
https://www.yqgqt.org.cn/video/c37224
否
熱流固THM耦合下注氣驅替甲烷案例分析
在二氧化碳驅油埋存方面，針對不同類型油氣藏和儲層特點，加強技術攻關，形成有效驅油技術和注氣工藝，提高油藏管理水平，防止過早氣竄，提高體積波及范圍，提高采收率，積極探索用于頁巖氣（壓裂）、煤層氣（驅替）開發提高采收率的技術。同時，加強埋存和監測技術研發，提高二氧化碳埋存效率，確保井筒安全，實現地下長期安全封存。
二是利用二氧化碳在地層油藏內部合適的壓力、溫度下，二氧化碳變成超臨界流體溶于原油形成混相液體，并顯著降低原油粘度和界面張力，增強原油的流動性，從而將原油驅替到生產井，達到原油增產的效果，實現社會經濟效益。
我國地質利用與封存技術在近十年均有所發展，尤其是強化深部咸水開采技術已從概念階段發展到工業示范水平，但仍整體落后于世界先進水平；盡管驅替煤層氣技術略處于領先狀態，但經濟效益較好的 CO2 強化采油技術（CO2-EOR）在我國仍處于工業示范階段，相比進入商業化應用階段的國際水平差距明顯。
在 CCUS 集成優化技術方面，近十年我國取得了較大的進步。
