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气态/超临界CO 2 与CH 4 混合气在煤体内渗流特征实验研究

发布时间:2021-03-02 01:50
  我国煤层气储量巨大,煤层气产业具有良好的发展潜力。但是我国大部分煤层渗透率比较低,储存在煤体中的CH4难以解吸,造成煤层气开采效率不理想。向煤层中注入CO2被认为是解决这一问题最有效的方法之一。该技术不仅可以有效增加CH4的产出率,还能够进行CO2地质封存,减小温室效应。另外,深部煤层的高温高压环境使注入的CO2极易达到超临界状态。在气态或超临界CO2驱替CH4(CO2-ECBM)的过程中,两者的渗透率对于CO2的吸附、CH4的解吸与产出有重要影响。为此,本文进行了气态/超临界CO2与CH4混合气在煤体中的渗流试验,对渗流过程中煤体渗透率以及CH4、CO2有效渗透率的变化规律展开了研究。在渗透实验过程中,注入端气体成分与含量根据实验目的与方案提前配置好;出口端产气中气体成分和含量定期... 

【文章来源】:太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】:91 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

气态/超临界CO 2 与CH 4 混合气在煤体内渗流特征实验研究


气-水相对渗透率示意图

多孔介质,示踪剂,介质饱和,流体


湿润流体是气。只有当湿润流体的饱和度Sw大ndpoint 4)时,两种流体才能同时流动。图中两机理一多孔介质饱和流动时,设流动区域的一部分踪剂。实验指出:当存在流动时,示踪剂要逐的部分,超出了仅按平均流动所预计的占有区中的流体动力弥散,又称弥散可混驱替[73]。它指我们不可能用逆转流动来得到示踪剂的初始标志部分相互混合[73]。混合气体中各组分气体

大煤,工作面


3.1 试验试件及试验设备3.1.1 试验试件为使试验能更真实反映原位状态下煤层的渗流情况,本试验采用煤体结构完整的煤煤样。本次试验所用煤样取自西山屯兰矿 8#煤层,煤阶为焦煤,煤样的工业分析测结果为:Mad=1.55%,Ad=5.29%,Vd=25.58%,FCd=67.58%。大块煤样从工作面取出使用保鲜膜包裹避免被氧化,并且将大煤块迅速运输至太原理工大学原位改性采矿教部重点实验室。图 3-1 所示为取回的大块煤样。大块煤样使用岩石取芯机沿平行层理取,钻取过程中使用去离子水作为冷却剂。挑选出没有明显裂隙的、试件长度大于 100m的试件,使用 400 目或 600 目的砂纸对煤试件的两个端面进行精细打磨。并使用肉眼察,当煤端面与参照平面之间没有空隙时,认为煤端面成为平面,最后当两个端面的平行度小于 0.05 mm 时停止打磨,制成直径为 50mm 的圆柱形试件。加工好的试件见3-2。


本文编号:3058379

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