PL EN
STUDY OF THE IMPACT OF EXPLOITATION STRUCTURES ON PRESSURE DISTRIBUTION AND ADSORBED METHANE CONTENT IN COAL SEAMS USING DYNAMIC FLOW MODELS. A CASE STUDY
 
Więcej
Ukryj
1
Oil and Gas Institute - National Research Institute. Krosno Branch
AUTOR DO KORESPONDENCJI
Wiesław Szott   

Oil and Gas Institute - National Research Institute. Krosno Branch
 
Mining Science 2020;27:133–153
 
SŁOWA KLUCZOWE
DZIEDZINY
STRESZCZENIE
Jedną z poważniejszych trudności napotkanych w trakcie prognozowania rezultatów różnych metod odmetanowania pokładów węgla jest określenie stanu początkowego analizowanego pokładu węgla przed rozpoczęciem właściwego procesu odmetanowania. Powszechnie wiadomo, że działalność eksploatacyjna w sąsiednich pokładach węgla jak również prace przygotowawcze w pokładzie analizowanym mogą w istotny sposób zmodyfikować pierwotny stan adsorpcji metanu w tym pokładzie jak również wpłynąć na rozkład ciśnień porowych oraz nasyceń płynami (gazem, wodą) jego naturalnych szczelin. Stan ten ma charakter dynamiczny i zależy od długiej i złożonej historii działalności górniczej w analizowanym obiekcie i jego sąsiedztwie. Szczegółowe określenie powyższego stanu jest najczęściej zastąpione jakościowymi i bardzo przybliżonymi modelami, co nie pozwala na właściwe zaplanowanie procesu wyprzedzającego odmetanowania. Tematem artykułu jest ilościowa ocena warunków początkowych dla pokładu węgla przy pomocy dedykowanych modeli symulacyjnych analizowanego pokładu wraz z obszernym jego otoczeniem. Wyniki tego modelowania, obejmujące modyfikacje parametrów transportowych między pokładami i ich wpływ na szczegółowe rozkłady ciśnień porowych, wielkości desorpcji metanu z matrycy węglowej, kierunki przepływu płynów złożowych (metanu, wody) oraz nasyceń tymi płynami w naturalnych szczelinach analizowanego pokładu, a także w porach skał nadkładu i podkładu zostaną poddane szczegółowej analizie dla określenia przestrzennego i czasowego zasięgu działalności górniczej pod kątem jej wpływu na wybrany pokład.
 
REFERENCJE (22)
1.
Annual Report… 2002–2011 – Annual Report (for the years 2001–2010) on the State of Basic Natural and Technical Hazards in the Hard Coal Mining Industry, Gas Hazard. Publ. Central Mining Institute, Katowice 2002–2011, p. 20–40.
 
2.
BEAR J., 1972, Dynamics of fluids in porous media, Dover Publications.
 
3.
Eclipse 300, 2017, GeoQuest, Schlumberger, https://www.software.slb.com/p..., [accessed: 15 May 2017].
 
4.
Economic Commission for Europe, 2010. Methane to Markets Partnership. Best Practice Guidance for Effective Methane Drainage and Use in Coal Mines, ECE Energy Series No. 31, United Nations, New York and Geneva.
 
5.
FOURNEY W.L., BARKER D.B., HOLLOWAY D.C., 1981, Model studies of explosive well stimulation techniques, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences and Geomechanics Ab-stracts, Vol. 18, Iss. 2, pp. 113–127, ISSN 0148-9062,.
 
6.
GasDrain – Development of Improved Methane Drainage Technologies by Stimulating Coal Seams for Major Risks Prevention and Increased Coal Output), 2018, Project funded by the European Commis-sion Research Programme of the Research Fund for Coal and Steel under grant agreement No. RFCR-CT-2014-00004, Consortium led by Central Mining Institute, Katowice, Poland, 01.07.2014–31.12.2018.
 
7.
Global methane and the coal industry, 1994, Coal Industry Advisory Board, International Energy Agency, Paris.
 
8.
KABIESZ J., MAKÓWKA J., 2009, Empirical-analytical method for evaluating the pressure distribution in the hard coal seams, Mining Science and Technology, 19, pp. 556–562.
 
9.
KARACAN C.Ö., DIAMOND W.P., SCHATZEL S.J., 2007, Numerical analysis of the influence of in-seam horizontal methane drainage boreholes on longwall face emission rates, International Journal of Coal Geology, 72, 15–32.
 
10.
KĘDZIOR S., 2015, Methane contents and coal-rank variability in the Upper Silesian Coal Basin, Poland, International Journal of Coal Geology, 139, 152–164.
 
11.
KRAUSE E., WIERZBIŃSKI K., SIMKA A., 2005, Intensity of gas desorption from the coal as indicator of methane and rock outburst hazard, Quarterly “Mine rescue”, No. 3 (39).
 
12.
KROOSS B., LEŚNIAK G., AMANN-HILDENBRAND A., ZIEGER L., ZIEMIANIN K., 2016, RWTH Aachen University, unpublished Deliverable No. 1.1 Characterisation of Coal Seams and Surrounding Rocks: Field Site Characterisation, Project: Development of Improved Methane Drainage Technologies by Stimulating Coal Seams for Major Risks Prevention and Increased Coal Output (GasDRAIN) funded by the European Commission Research Fund for Coal and Steel (RFCS), Grant No: RFCR-CT-2015-00005).
 
13.
LIN B., SHEN C., 2015, Coal permeability-improving mechanism of multilevel slotting by water jet and application in coal mine gas extraction, Environ Earth Sci., 73, 5975–5986.
 
14.
LOGAN T.L. et al., 1993, Optimizing and Evaluation of Open Hole Cavity Completion Techniques for Coal Gas Wells, Proceedings of the 1993 International Coalbed Methane Symposium, The University of Alabama/Tuscaloosa, 9346.
 
15.
MOORE TA., 2012, Coalbed methane: A review, International Journal of Coal Geology, 101, 36–81.
 
16.
Package: Eclipse 100, 300, Release 2014.1, Petrel Release 2014.1. GeoQuest Schlumberger.
 
17.
SHEN C. et al., 2015, Analysis of the stress–permeability coupling property in water jet slotting coal and its impact on methane drainage, Journal of Petroleum Science and Engineering, 126, 231–241.
 
18.
SHI J., DURUCAN S., A model for changes in coalbed permeability during primary and enhanced me-thane recovery, SPE Reservoir Evaluation and Engineering, 2005, 8, 291–299.
 
19.
SZOTT W. et al., 2018, Numerical Studies of Improved Methane Drainage Technologies by Stimulating Coal Seams in Multi-Seam Mining Layouts: A Case Study, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, accepted for publication.
 
20.
SZLĄZAK N. et al., 2016, Methane in Polish Coal Mines – Methods of Control and Utilization, Confer-ence: 24th World Mining Congress, Rio de Janeiro.
 
21.
Visage, GeoQuest, Schlumberger, https://www.software.slb.com/p..., 2017, [accessed: 15 May 2017.
 
22.
YAN F. et al., 2015, A novel ECBM extraction technology based on the integration of hydraulic slotting and hydraulic fracturing, Journal of Natural Gas Science and Engineering, 22, 571–579.
 
eISSN:2353-5423
ISSN:2300-9586