Modeling the effects of variable coal properties on methane production during enhanced coalbed methane recovery
Geliştirilmiş kömür yatağı metan gazı kurtarımında değişken kömür özelliklerinin metan üretimine olan etkisinin modellenmesi
- Tez No: 176929
- Danışmanlar: PROF. DR. FEVZİ GÜMRAH
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği, Petroleum and Natural Gas Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 165
Özet
Kömüre ait birçok fiziksel özellik kömürleşme (rank) derecesine bağlı olarak karbon içeriği ve vitrinit yansımasına göre değişmektedir. Bu çalışmada kömürün rank derecesi ve fiziksel özellikleri arasında literatür de var olan ilişkiler kullanılarak bir veri bankası oluşturulmuş ve bu bilgiler simülasyon çalışmasına girdi olarak kullanılmıştır. Bu parametreler arasında çatlak aralığı, kömür gözenekliliği, kömürün yoğunluğu, mukavemeti, büzülme, şişme ve soğurma parametreleri yer almaktadır.Kömür yüzeyine tutunan metanın, CO2 ya da CO2/N2 gaz karışımı enjeksiyonu ile ötelenmesi olarak tanımlanan ?geliştirilmiş kömür yatağı metan gazı kurtarımı? (ECBM) tekniği çeşitli kömür özellikleri, farklı üretim teknikleri, büzülme ve şişme etkileri çerçevesinde CMG (Computer Modeling Group) firmasının GEM kompozisyonal rezervuar simülatörü kullanılarak incelenmiştir. Metanın üretilmesi ve gaz karışımlarının enjeksiyonu kömürün büzülüp ve şişmesine neden olmakta ve gaz akışını etkileyen kömür özelliklerini zamana bağlı değiştirmektedir. Birden çok gaz bileşeni içeren sistemlerde şişme ve büzülme etkisinin modellenmesi için genişletilmiş Palmer ve Mansoori geçirgenlik denklemi kullanılmıştır.Sonuç olarak, orta derecede uçucu madde içeren bitümlü kuru kömürlerin, 5 noktalı kuyu şablonunun, 100 acre drenaj alanın, 10 ? 25 md çatlak geçirgenliği aralığının ve % (50/50) - % (75/25) arasındaki CO2/N2 molar kompozisyonun ECBM için daha uygun olduğu anlaşılmıştır. Kuyu çeşitleri ile yapılan simülasyon çalışmasında ise yatay kuyuların dikey kuyulara göre ECBM için daha iyi performans sağladığı anlaşılmıştır. Ayrıca düşük rank derecesine sahip kuru kömürlerin büzülme ve şişme olayından daha olumsuz etkilendiği görülmüştür. N2'nin enjekte edilen CO2 ile karıştırılması şişme etkisini azalttığı ortaya çıkmıştır. Son olarak yapılan hassasiyet analizine göre elastik sabitin büzülme ve şişmeyi kontrol eden en önemli parametre olduğu sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
Most of the coal properties depend on carbon content and vitrinite reflectance, which are rank dependent parameters. In this study, a new approach was followed by constructing a simulation input database with rank-dependent coal properties published in the literature which are namely cleat spacing, coal porosity, density, and parameters related to strength of coal, shrinkage, swelling, and sorption.Simulations related to enhanced coalbed methane (ECBM) recovery, which is the displacement of adsorbed CH4 in coal matrix with CO2 or CO2/N2 gas injection, were run with respect to different coal properties, operational parameters, shrinkage and swelling effects by using a compositional reservoir simulator of CMG (Computer Modeling Group) /GEM module. Sorption-controlled behavior of coalbeds and interaction of coal media with injected gas mixture, which is called shrinkage and swelling, alter the coal properties controlling gas flow with respect to injection time. Multicomponent shrinkage and swelling effects were modeled with extended Palmer and Mansoori equation.In conclusion, medium-volatile bituminous coal rank, dry coal reservoir type, inverted 5-spot pattern, 100 acre drainage area, cleat permeability from 10 to 25 md, CO2/N2 molar composition between 50/50 % and 75/25 %, and drilling horizontal wells rather than vertical ones are better selections for ECBM recovery. In addition, low-rank coals and dry coal reservoirs are affected more negatively by shrinkage and swelling. Mixing CO2 with N2 prior to its injection leads to a reduction in swelling effect. It has been understood that elastic modulus is the most important parameter controlling shrinkage and swelling with a sensitivity analysis.
Benzer Tezler
- Laboratuvar ölçekli yeraltında kömür gazlaştırma reaktörünün hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile yapay gaz üretiminin analizi
Computational fluid dynamics analysis of syngas production from an ex-situ underground coal gasification reactor
ENGİN DENİZ CANBAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MESUT GÜR
- Dolaşımlı akışkan yatağın hidrodinamik ve ısıl matematik modellemesi
Hydrodynamic and thermal numerical modeling of coal gasification in circulating fluidized bed
CEM DOLU
Doktora
Türkçe
2017
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFULLAH KUDDUSİ
- Mineral maddenin Türk linyitlerinin yanma özelliklerine etkisi
Effect of the mineral matter on the combustion properties of Turkish lignites
ÇİĞDEM ŞENTORUN
- Rüzgar enerji santralları üretim ve işletme değişkenlerinin çoklu-yarıvariogram yöntemi ile alansal tahmini
Spatial forecast of production and operation parameters from wind power plants using multi-semivariogram method
MURAT DURAK
Doktora
Türkçe
2018
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET DURAN ŞAHİN
- Fischer-tropsch ile hafif olefin üretimi prosesi için kinetik modelleme ve optimizasyon çalışması
Kinetic modeling and optimization study for light olefin production process with fischer-tropsch
SELİN ERTUNAN GÜMÜŞBOĞA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GAMZE GÜMÜŞLÜ GÜR