研究二氧化碳驱替煤层甲烷的竞争吸附特性,对注二 氧化碳提高煤层气采收率具有重要意义.基于达西渗流、菲 克扩散和扩展朗格缪尔方程,建立了甲烷与二氧化碳在煤层 中运移与置换解吸的耦合数学模型,数值模拟了不同二氧化 碳注气压力以及注抽钻孔布置对提高煤层气采收率的影响.研究结果表明:在二氧化碳驱替甲烷的过程中,注气钻孔附 近的煤层中会出现“甲烷富集区”,且随着注气时间的增加, “甲烷富集区”逐渐向排气钻孔移动,最终煤层中甲烷浓度分 布趋于稳 定,煤 层 中 平 均 甲 烷 浓 度 约 为 原 始 甲 烷 浓 度 的５６．５％;排气钻孔甲烷流量先衰减然后快速增大到峰值,再 缓慢减小趋于一个稳定值;注抽钻孔间距对排气钻孔处甲烷 浓度稳定后的流量没有影响,但对甲烷的流量峰值以及峰值 出现的时间有显著影响.