Resumen

El flujo de metano en el carbón está asociado al contenido de materia orgánica (MO) y de materia inorgánica (MIO). La matriz del carbón contiene nanoporos cuyo tamaño oscila entre unos pocos y cientos de nanómetros, lo que da lugar a un efecto no Darcy en el que la permeabilidad medida de un gas (permeabilidad aparente) es mayor que la de un líquido (permeabilidad intrínseca). En este estudio, se emplea un modelo de Boltzmann reticular generalizado (GLBM) para el flujo de gas a través de la matriz de carbón reconstruida que consta de OM, IOM y fracturas. Se propone un modelo de permeabilidad aparente para calcular el flujo total teniendo en cuenta múltiples mecanismos de transporte, incluyendo el flujo viscoso, el flujo de deslizamiento, el flujo de transición y la difusión de Knudsen. El modelo también tiene en cuenta el impacto del radio efectivo de los poros y la difusión superficial del gas en la permeabilidad en el proceso de adsorción-desorción del gas. Además, se adoptan factores de ponderación para ajustar la contribución del flujo viscoso y del flujo de Knudsen. También se estudia el efecto del contenido orgánico/inorgánico total y el desarrollo de las fracturas en la permeabilidad aparente de la matriz de carbón reconstruida. Se encuentra que la permeabilidad aparente es extremadamente baja cuando no existe una fractura, y varía casi linealmente con el contenido orgánico/inorgánico total. La fractura desempeña un papel importante en la determinación de la permeabilidad aparente y la distribución de la velocidad de la matriz de carbón.

• Materias:Algoritmos genéticos Geoquímica Análisis de suelos Agua Carbón
• Subjects:Genetic algorithms Geochemistry Soil testing Water Coal
• Palabras claves:permeabilidad aparente, matriz de carbón reconstruida, matriz de carbón, contenido inorgánico, flujo viscoso, mecanismo de transporte múltiple, fractura, flujo total, lattice boltzmann generalizado, difusión superficial de gas
• Keywords:apparent permeability, reconstructed coal matrix, coal matrix, inorganic content, viscous flow, multiple transport mechanism, fracture, total flow flux, generalized lattice boltzmann, gas surface diffusion