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Enregistrement W2094268626 · doi:10.2118/06-10-05

Numerical Simulation of Stress and Strain Due to Gas Sorption/Desorption and Their Effects on In Situ Permeability of Coalbeds

2006· article· en· W2094268626 sur OpenAlexaff
Fei Gu, Richard J. Chalaturnyk

Notice bibliographique

RevueJournal of Canadian Petroleum Technology · 2006
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueCoal Properties and Utilization
Établissements canadiensUniversity of Alberta
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésPermeability (electromagnetism)Materials scienceCoalbed methaneClassification of discontinuitiesIsotropyMechanicsComposite materialEffective stressShrinkageCoalGeotechnical engineeringGeologyCoal miningEngineeringChemistryMathematics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Most past studies on coal shrinkage/swelling due to gas adsorption/ desorption were based on experiments under no constraint conditions. In this paper, the changes of stress and strain measured on one coal specimen under uniaxial compression in a vacuum and under axial constraint conditions during CO2 adsorption are presented and numerically simulated. The simulation results show that a linear elastic deformation model, suitable to isotropic continuum media but widely assumed in analytical permeability models, cannot adequately simulate the deformation behaviour of coal mass even under uniaxial compression in a vacuum. The equivalent continuum medium (ECC) model considering the discontinuities of coal mass is successfully applied to simulate the deformation behaviour of the specimen for the uniaxial compression case and the axial constraint case before the occurrence of shear failure in the specimen. A detailed review of the analytical permeability models is presented and their limitations in application are discussed in this paper. The permeability, in situ stress, and production simulated with two representative analytical permeability models are compared with those calculated using the discontinuum medium coupled (DMC) permeability model and the coupled simulation. The results indicate that the DMC model provides better estimates of permeability and production than the analytical permeability models because it considers the influence of many factors such as the discontinuities and anisotropies that are ignored in analytical permeability models. Introduction A comprehensive review made by Gu and Chalaturnyk(1) indicated that the permeability of a coalbed (i.e., the permeability of cleat (fracture) since matrix is almost impermeable) is the most important parameter for pressure depletion coalbed methane production (CBM) and enhanced coalbed methane recovery (ECBM). However, the permeability of a coalbed is not constant but varies drastically during production due to the changes of stress and/ or strain which result from the alternations of in situ conditions such as pressures, gas desorption or absorption, and temperature. In general, a decrease in pressure causes an increase of effective stresses, a cleat compression or closure, and a decrease of permeability. Concurrently, the decrease in pressure initiates gas desorption from coal resulting in shrinkage of the coal matrix, the widening or expansion of cleat apertures, and an increase of permeability. Field results have shown that the permeability of a coalbed decreases with an increase of minimum effective stresses (corresponding to increasing depth)(2). Mavor and Vaughn(3) illustrated that the permeability of three wells increased 2.7 to 7 times after producing for 3 to 4 years, according to field well tests. The results of work by van der Meer and Fokker(4) indicated that the permeability of a coalbed decreased from 3.65 mD to 0.985 mD due to the injection of CO2. Due to its significant influence on production, the dynamic change of permeability must be considered in the simulations predicting and evaluating CBM and ECBM processes. There are two types of permeability models that can be used to consider the influence of permeability changes during production in simulations.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,005
Score d'incertitude au seuil0,009

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,005
Tête enseignante GPT0,188
Écart entre enseignants0,183 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations58
Publié2006
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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