**利用 COMSOL 热-流-固三场耦合模拟煤层气藏注 N?和 CO?开发研究**
随着现代工业的飞速发展，油气资源的开采和利用成为了重要的能源供应来源之一。特别是在煤层气
藏的开采过程中，采用先进的数值模拟技术，对于提高开采效率和优化资源利用具有至关重要的意义
。本文将介绍采用 COMSOL 多物理场仿真软件中的热-流-固三场耦合功能，模拟煤层气藏注 N?和
CO?的开发过程，并探讨其在油气藏开发和碳捕获、利用与封存（CCUS）领域的应用。
一、热-流-固三场耦合模拟概述
在煤层气藏的开采过程中，热、流体流动和固体应力变形等多个物理场之间存在复杂的相互作用。为
了准确模拟这一过程，我们引入了 COMSOL 多物理场仿真软件的热-流-固三场耦合功能。这一功能可
以很好地模拟多场间的相互作用，提供对实际开采过程的精确预测。
二、COMSOL 在煤层气藏注 N?和 CO?开发中的应用
在煤层气藏的开发过程中，注 N?和 CO?技术被广泛应用以提高采收率。我们通过 COMSOL 软件建立
相应的数值模型，模拟气体在煤层中的扩散、溶解和流动过程。通过调整模型参数，我们可以模拟不
同条件下的开采过程，为实际生产提供有力的技术支持。
三、PDE 方程实现三场耦合
在模拟过程中，我们采用偏微分方程（PDE）来描述热、流体流动和固体应力变形的相互作用。通过
求解这些方程，我们可以得到多物理场间的精确耦合，从而实现对煤层气藏注 N?和 CO?开发的精确模
拟。
四、油气藏注 N?和 CO?开发的应用
除了煤层气藏外，COMSOL 热-流-固三场耦合模拟还可以应用于常规油气藏的注 N?和 CO?开发过程
。通过模拟，我们可以优化注入参数，提高油气藏的采收率。此外，该模拟方法还可以用于评估不同
油气藏的开发潜力，为勘探和开发提供有力支持。
五、CCUS 领域的模拟应用
在碳捕获、利用与封存（CCUS）领域，COMSOL 热-流-固三场耦合模拟也具有重要的应用价值。通过
模拟 CO?在地下储层中的流动和分布，我们可以优化碳捕获过程并提高封存效率。此外，该模拟方法
还可以用于评估 CCUS 项目的可行性，为决策者提供有力支持。
六、文献综述
