Macrokinetics of Matrix Gas Release and its Influence on Coalbed Methane Flow and Production
Notice bibliographique
Résumé
Abstract In coalbeds and shales, gas transport and storage are important for accurate prediction of production rates and for the consideration of subsurface greenhouse gas sequestration. They involve coupled fluid phenomena in porous medium including viscous flow, diffusive transport and adsorption. Standard approach to describe gas-matrix interactions is deterministic and neglects the effects of local spatial heterogeneities in porosity and material content of the matrix. In this work, adopting weak-noise and mean-field approximations and using a statistical approach in spectral domain, matrix heterogeneity effects are investigated in the presence of non-equilibrium adsorption with random partition coefficient. It is found that the local heterogeneities can generate non-trivial transport and kinetics effects which retard gas release from the matrix and influence the ultimate gas recovery adversely. Macro-transport shows 1/ [1 + NPe / (1+ NPe)] dependence on the Péclet number, and persists at the diffusive ultra-low permeability limit. Macro-kinetics is directly related to Thiele modulus by the following expression: NTh / (1+2 NPe). It leads to trapping of gas in the adsorbed phase during its release from the matrix and to an adsorption threshold during the gas uptake by the matrix. Both effects are proportional to the initially available adsorbed gas amount and become more pronounced with the increasing variance of the porosity field. Consequently, a new upscaled deterministic gas mass balance is proposed for practical purposes. Numerical results are presented showing free and adsorbed gas distributions and fractional gas sorption curves for unipore coal matrix exhibiting Gaussian porosity distribution. The work is a unique approach for our further understanding of the coalbeds and gas shales, and it is important for the development of sound numerical gas production and sequestration models.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».