深部煤层CO2注入过程中煤体积参数变化的模拟实验

深部煤层CO₂注入过程中煤体积参数变化的模拟实验

作者

张琨桑树勋刘长江
单位

中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室中国矿业大学资源与地球科学学院中国石油大学地球科学与技术学院
摘要

CO2注入煤层会改造储层孔裂隙结构,对提高CO2埋藏和强化甲烷抽采能力产生重要影响。为探究CO2注入后的煤体结构演化规律,选择山西沁水盆地寺河矿无烟煤和新源矿焦煤样品进行模拟实验,通过测试并分析CO2注入前后煤体积参数的变化,得到以下结论:CO2的注入可以溶蚀煤中矿物,增加连通孔隙体积并引起有机质的膨胀;矿物溶蚀对孔隙体积变化的贡献不显著,却导致大量封闭孔转换为连通孔,其中大于40μm的大孔孔隙体积增幅最大;有机质的膨胀量较大,其对孔隙的挤压作用可能会降低煤体的连通性;CO2注入对煤体结构的改造作用受煤级和模拟埋深条件的共同影响。
关键词

CO2地质存储煤体积矿物溶蚀煤基质膨胀
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(41330638)；国家重点研发计划项目(2018YFB0605600)~~；
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