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在如今的双碳背景下,超临界二氧化碳压裂技术不仅能増透煤体,还能地质封存二氧化碳,因此其在煤炭领域越来越受到重视。然而超临界二氧化碳对煤体増透的作用机理和主要影响因素尚未明晰,故为了掌握其作用机理,探究其主要影响因素,论文进行了总结分析和数据处理。首先,明确了超临界二氧化碳对煤体増透的作用机理主要包含三个方面:对煤体微观组分的改造作用、对煤基质的溶胀效应以及对煤中瓦斯的驱替作用。其次,阐述了影响超临界二氧化碳増透煤体的主要因素包含作用温度、作用压力、作用时间和煤体含水率,并得到了主要因素与煤体特性之间的关系:煤体孔隙率和渗透率会随着作用温度的升高而降低,随着作用压力、作用时间和煤体含水率的增加而增大,且其与作用压力和短时浸泡时间皆符合正指数函数关系;煤体力学强度会随着作用时间和含水率的增加而逐渐弱化,且抗压强度、弹性模量和抗拉强度与作用时间皆符合负指数函数关系。最后,对超临界二氧化碳増透煤体所存在的问题进行了探讨,指出现今研究忽略了浸泡次数对超临界二氧化碳増透煤体效果的影响,以及缺乏对主控因素和最佳増透条件的分析,可以仿照循环液氮致裂实验来进行超临界二氧化碳循环浸泡次数研究,可通过正交实验法来确定超临界二氧化碳増透煤体的主控因素和最佳増透条件。研究成果对于优化超临界二氧化碳増透技术、封存二氧化碳以及提高煤层气抽采效果具有一定的指导意义。
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