黄陵矿区富油煤对流加热原位转化开发效果数值模拟

作者：董光顺; 朱超凡; 厉家宗; 徐绍涛; 郭威^*

来源：煤田地质与勘探, 2023, 51(04): 57-67.

• 对流加热
• 注蒸汽热采
• 注氮气原位转化
• 富油煤
• 黄陵矿区

有效开发富油煤提取石油对缓解我国油气紧张具有重要的现实意义，地下原位开采对流加热技术是富油煤有效开发的主要技术之一。以黄陵矿区延安组富油煤层为例，将高温蒸汽和氮气作为加热介质，采用地下原位转化开采对流加热的技术手段，分别研究2种加热介质在不同注入压力下的开采效果与能量回报率。结果表明：当注入气体的温度为400℃时，注蒸汽开采的加热效率更高，相同注入压力下注蒸汽开采将地层干酪根开采完所需要的时间小于注入高温氮气，二者比例为0.52～0.68，节省时间效果明显，注蒸汽开采与注氮气开采的天然气总产量比例为1.07～1.11，油总产量比例为0.82～0.85，二者差值随注入压力的增加而逐渐减小。注蒸汽开采与注氮气开采的能量回报率比例为1.754～2.363，注蒸汽开采注入压力为6 MPa时能量回报率在4.99 a达到峰值1.796，注氮气开采均未达到能量正收益。无论哪种加热介质，增加注入压力都能够缩短加热反应时间，有利于提高注蒸汽能量回报率。注氮气开采的地层流体有效渗透率较高，利于油气在地层中流动。注蒸汽开采在富油煤清洁开采方面具有优越性，为富油煤清洁开采的具体生产过程提供一定的数据参考依据。