富油煤地下原位热解余热利用过程数值模拟

富油煤作为一种公认的特殊煤炭资源,储量巨大,是我国重要的战略能源。富油煤原位热解是一种摒弃传统煤炭开采,直接在地下热解提油的新技术。前人对原位注气加热研究主要集中在油页岩开采利用。地块热解后的残余热量具有重要经济效益,然而鲜见其余热利用过程研究。通过构建富油煤半焦层降温冷却的二维大尺度模型,研究了冷却介质种类、入口流速及温度、半焦层初始温度、布井方式、水平裂缝数目、加热时长和加热介质入口流速对余热利用过程的影响规律。结果表明,冷却介质流速对半焦层冷却效果提升有限;加热介质流速对平均温度上升的贡献有限。相较N_(2)和水蒸气,CO_(2)作为冷却介质能加快半焦层冷却。增加注气井数量有助于改善半焦层温度的均匀性、提高冷却效率,但半焦层冷却效果几乎不受注气井位置影响。双水平裂缝布置能满足有效冷却的要求。通过对半焦层冷却初始状态各参数优化,有助于了解冷却过程的温度变化规律,提高余热利用效率,为富油煤原位热注入开采全过程研究提供理论依据。