Образование и течение продуктов при подземном термическом разложении горючих сланцев

Сотрудниками ИФПМ СО РАН предложена математическая модель термического разложения горючих сланцев.

В модели разложение сланцев несколькими последовательно-параллельными реакциями, в ходе которых образуются как твердые, так и газообразные продукты, которые могут быть использованы в качестве энергетического сырья. К особенностям модели относятся учет разницы температур в твердой и газообразной фазах. Второй особенностью модели является использование уравнения состояния, позволяющего учесть явления концентрационного расширения, то есть изменения объема при химической реакции из-за накопления газообразных продуктов. Это может существенно влиять на движение газообразных продуктов и скорость их формирования.

Были проведены численные исследования модели. При этом были проанализированы распределения концентраций продуктов и скорости их течения. Было показано, что наличие добывающей скважины и ее параметры существенно влияет на образование продуктов. Оценена максимальная эффективная интенсивность истечения продуктов через эту скважину.

В перспективе модель может быть использована для определения технологических параметров скважины, обеспечивающих максимальную добычу полезного продукта.

Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, темы номер FWRW-2022-0003. Результаты исследования опубликованы в журнале Transport in Porous Media (Q2, Impact factor 3.610).

Источник: Институт физики прочности и материаловедения СО РАН.