注能(以CO2为例)改性驱替开采CH4理论与实验研究

• 作者: 张倍宁 梁卫国 贺伟 黎力
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 煤层气开采 注能改性 CO2驱替 渗透率 置换率
• 年，卷（期）: 2018,（10）
• 页码范围: 2839-2847
• 页数: 9页
• 分类号: P618.11
• 字数: 8024字
• 语种: 中文

摘要

在简述煤层气开采技术发展历程基础上,针对煤层气抽放开采率低的问题,提出了注能改性驱替开采煤层气技术,并从有效应力与热力学原理,能量平衡理论等方面进行了可行性分析.通过自主研发系列实验设备,对大尺寸、低渗透煤样进行了不同应力与温度条件下的渗透与驱替置换实验,揭示了注CO2驱替开采煤层气的机理、规律与特征.研究结果表明:CO2在煤体表面的吸附势大于CH4,CO2吸附引起的煤体表面自由能变化和吸附热均强于CH4,注能(CO2)有助于煤层气采收率提高;在一定的约束应力条件下,注入压力升高,CO2吸附引起的煤体表面自由能变化和吸附热升高,同时作用在煤体上的有效应力降低,煤体的渗透性增强,CO2驱替置换效果提高,反之,注入压力不变约束应力增大,有效应力增加,煤体渗透率降低,驱替置换效果变差;煤体对超临界态CO2有很强的吸附性,在较大的有效应力和较低渗透率条件下,依然能保持较高的CO2/CH4置换率;提高注入CO2温度,有助于部分吸附CH4解吸,但同时煤体对CO2吸附能力也减弱,导致CO2/CH4置换率有所降低.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	梁卫国	太原理工大学矿业工程学院	89	1480	24.0	36.0
5	黎力	太原理工大学矿业工程学院	6	42	4.0	6.0
9	贺伟	太原理工大学矿业工程学院	5	28	3.0	5.0
13	张倍宁	太原理工大学矿业工程学院	6	107	5.0	6.0