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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
注气驱替中CO2置换煤体CH4行为特性
  • 作者

    李菁华 张磊 薛俊华 张村 黄梦牵

  • 单位

    中国矿业大学 矿业工程学院中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室西安科技大学 安全科学与工程学院中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院中国矿业大学(北京)共伴生能源精准开采北京市重点实验室

  • 摘要

    在注气驱替过程中,渗流驱赶和注气置换是促采煤层气的关键作用。为研究注气置换作用的行为特性,以注气驱替尾气CH4体积分数变化特征值为控制参数,在竞争吸附试验基础上,设计了研究注气置换作用的动态置换试验及对照试验。通过对比2类试验结果,发现注气置换作用可细分为压力势差和注气强化CH4解吸2种子作用,并分析了2种子作用的变化特性,最终构建了描述动态置换行为的函数表达式。研究结果表明:① 动态置换试验中共解吸CH4 0.024 098 mol,变压解吸试验中共解吸CH4 0.017 855 mol,注CO2有效提高了煤体CH4解吸量。② 在压力势差作用下,固定时间内煤体CH4的解吸总量随试验的进行呈先上升后下降的趋势;CO2强化解吸作用则主要集中在试验初期,并随试验进行而快速衰减。③ 综合压力势差和强化解吸2种子作用,对动态置换试验进行拟合分析,得到的拟合曲线呈现出先下降后上升、再下降的双峰值复杂趋势;④ 分析发现2种子作用相对强弱关系的转变,是动态置换试验拟合曲线呈现双峰特征的本质原因。

  • 关键词

    注气增产CO2驱替注气置换扩散解吸

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金资助项目(51704274,51974239);中国科协“青年人才托举工程”资助项目(2017QNRC001);北京市自然科学基金资助项目(8184082)
  • 引用格式
    李菁华,张磊,薛俊华,等.注气驱替中CO2置换煤体CH4行为特性[J].煤炭学报,2021,46(S1):386-396.
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