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文檔簡介
1、煤層氣是一種自生自儲的非常規(guī)天然氣,是近30年來新興的、蘊(yùn)藏量巨大的潛在能源之一。我國的煤層氣資源十分豐富,但由于煤層滲透率普遍低于工業(yè)化開采條件,常規(guī)開采方法在國內(nèi)的應(yīng)用受到限制。針對我國煤層自身特點(diǎn),建議采用二氧化碳驅(qū)替煤層瓦斯技術(shù),以提高煤層氣的采收率,同時可將二氧化碳儲存于煤層中,減少對大氣的污染。
本文首先研究與總結(jié)了氣體在煤層中的吸附、解吸以及運(yùn)移機(jī)理,分析了溫度、體積應(yīng)力、氣體壓力對氣體儲存與運(yùn)移的影響,對二
2、氧化碳與甲烷在煤層中的置換、驅(qū)替過程進(jìn)行了理論研究。在此基礎(chǔ)上,使用大尺寸(100mm×100mm×200mm)貧瘦煤試件,進(jìn)行了擬靜水壓力下滲透率測定試驗(yàn)與二氧化碳驅(qū)替甲烷試驗(yàn)研究。
滲透試驗(yàn)結(jié)果表明:室溫條件下,氣體在煤體中的滲透率受靜水壓力與滲透壓雙重影響。煤體處于靜水壓力環(huán)境時,其內(nèi)部收縮變形比較均勻,未有剪切破壞發(fā)生,其物理特性更接近于各向同性多孔介質(zhì),回歸分析發(fā)現(xiàn),滲透壓力不變時,隨著靜水壓力的增加,滲透率呈現(xiàn)
3、負(fù)指數(shù)規(guī)律衰減,主要由靜水壓力的加載導(dǎo)致煤體的收縮變形作用引起;體積應(yīng)力不變時,隨滲透壓增加滲透率的降低存在最小值,此后隨著滲透壓增大,滲透率開始上升。置換與驅(qū)替試驗(yàn)結(jié)果表明:二氧化碳對貧瘦煤中所吸附甲烷的置換比為1.43-2.17,表現(xiàn)為體積應(yīng)力越小,置換比越高;同時溫度對置換過程有重要影響,溫度越高置換效果越好。在不同體積應(yīng)力與驅(qū)替壓力下,三個試件中,二氧化碳對瓦斯的驅(qū)替效率分別為57.1%、40.3%、43.9%,驅(qū)替效率受體積應(yīng)
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