Enhancing coalbed methane recovery using liquid nitrogen as a fracturing fluid: A coupled thermal-hydro-mechanical modeling and evaluation in water-bearing coal seam

煤层气 钻孔 潜热 磁导率 冻胀 液氮 岩土工程 霜冻(温度) 材料科学 地质学 煤矿开采 复合材料 化学 热力学 物理 生物化学 有机化学
作者
Haifei Lin,Botao Li,Shugang Li,Lei Qin,Zongyong Wei,Pei Wang,Rongwei Luo
出处
期刊:Energy [Elsevier BV]
卷期号:291: 130445-130445 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.energy.2024.130445
摘要

In this study, a fully coupled thermal-hydro-mechanical (THM) model was developed considering the latent heat of phase transition and expansion strain, to investigate the water-ice phase transition and heat and mass transfer laws. The response surface methodology was adopted to examine the sensitivity of input parameters on the LN2 effective freezing radius response. The results showed that the temperature of the coal surrounding the borehole dropped rapidly and generated a low-temperature region and frozen surface during the initial stage of LN2 injection (1 h). From the water-ice interface, reservoir’s frost heaving strain and permeability can be divided into three zones: the frozen zone, the transition zone, and the unfrozen zone. As the LN2 freezing time increased, the extent of the frozen zone increases, and the corresponding low permeability range of the reservoir also gradually expands. The LN2 effective freezing radius increases exponentially, and the effective solidification radius is 1.45 m after 1000 h. Sensitivity analysis demonstrates that the significant variables affecting the LN2 effective freezing radius are the water content (0.547) and initial permeability (0.268) from the main effects.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
快乐苗条关注了科研通微信公众号
1秒前
Catalysis123完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
酷波er应助Chen采纳,获得10
3秒前
3秒前
科研通AI2S应助DEK采纳,获得10
5秒前
Lunjiang发布了新的文献求助10
6秒前
科研发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
Aries完成签到,获得积分10
7秒前
乐乐应助张太岳采纳,获得30
8秒前
123完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
深情安青应助土豆采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
鞑靼完成签到 ,获得积分10
13秒前
科目三应助lxr采纳,获得10
14秒前
Lucas应助科研采纳,获得10
14秒前
14秒前
苏大大完成签到 ,获得积分10
14秒前
123发布了新的文献求助10
15秒前
星华发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
17秒前
顾矜应助Catalysis123采纳,获得10
17秒前
李婉辰完成签到,获得积分10
17秒前
李健应助称心的菲鹰采纳,获得10
17秒前
imomoe完成签到,获得积分0
18秒前
18秒前
21秒前
21秒前
Dd18753801528发布了新的文献求助10
21秒前
思睿拜完成签到 ,获得积分10
22秒前
快乐苗条发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
23秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 310
Local and systemic effects of topical betulinic acid in a psoriasis-like inflammation model in mice 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3980389
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3524235
关于积分的说明 11220768
捐赠科研通 3261699
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1800909
邀请新用户注册赠送积分活动 879359
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 807261