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Development of advanced reservoir characterisation and simulation tools for improved coalbed methane recovery (ICBM)

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Auf dem Weg zu effizienteren und saubereren Kohletechnologien

Im Rahmen des ICBM-Projekts widmete man sich dem Kernthema der Energiebereitstellung und Kohlestoffsequestrierung bei der Nutzung von Kohleressourcen. In diesem Zusammenhang wurde ein zuverlässiger und genauer Komponentensimulator mit der Bezeichnung METSIM2 für die Rückgewinnung von Methan (CH4) entwickelt.

Energie

Angesichts der mangelnden Kenntnisse über das grundlegende wissenschaftliche Phänomen der CO2-Einführung und -Speicherung in Kohle sahen sich die Forscher des ICBM-Projekts gezwungen, die Adsorption bzw. Desorption, die Diffusion sowie den Fluss von CO2-CH4 in Kohleflözen zu untersuchen. Das erworbene Wissen leistete einen Beitrag zur Formulierung und Entwicklung eines verbesserten Simulators für die Rückgewinnung von CO2-Kohleflözmethan (ECBM) und die CO2-Sequestrierung. Bis zum heutigen Zeitpunkt wurde der Kohleflöz-Methan-Simulator (METSIM), der ursprünglich vom Imperial College in London entwickelt wurde, als britischer Industriestandard für die primäre Methanrückgewinnung genutzt. Dieses Instrument bietet Lösungen für einen Satz Darcy-Gleichungen für die Wasser- und Gas(Methan)phasen in den Brüchen, ist aber nicht effizient genug, um die Sequestrierung bzw. die forcierte Rückgewinnung von CO2 zu simulieren. Als Antwort auf dieses Problem wurde mit dem METSIM2 eine aktualisierte Version entworfen, die drei neue Gleichungen für die Methan-, CO2- und Wasserkomponenten zur gleichen Zeit lösen kann. METSIM2 umfasst ein bidisperses Porendiffusionsmodell und eine druckabhängige absolute Permeabilitätsbeziehung für das Kohleflözreservoir während der primären und CO2-forcierten Rückgewinnung bzw. CO2-Speicherung. Bei der Durchführung einer Vergleichsstudie mit einem numerischen Simulator zeigte sich, dass das weiterentwickelte Instrument Ergebnisse lieferte, die mit denen anderer ECBM-Simulatoren übereinstimmen. METSIM2 hat sich bereits bei der Verwendung für das ECPM-Pilotprojekt Allison Unit im San-Juan-Becken in New Mexico als sehr hilfreich erwiesen. Es besteht Interesse an der weiteren Zusammenarbeit mit akademischen Einrichtungen, die an der Erforschung der Kohle- und CO2-Sequestrierung beteiligt sind, sowie mit Branchen, die in den Bereichen Reservoirtechnik und Feldanwendungen für die geologische CO2-Sequestrierung tätig sind.

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