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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
液态CO2相变驱替煤层CH4钻孔压力脉动促抽效能中试研究
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  • 作者

    米万升 文虎 樊世星 刘名阳

  • 单位

    西安科技大学安全科学与工程学院中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕煤集团陕西煤业股份有限责任公司河南理工大学安全科学与工程学院

  • 摘要
    煤层CH4对于制约煤矿安全生产、增加清洁能源补给和造成大气环境温室效应均具有重要影响,注液态CO2除了是减小煤层瓦斯压力、降低煤与瓦斯突出事故发生风险以及减少CH4排放对大气环境影响的有力措施之外,同时也是实现煤层CH4抽采提质增效的有效途径。为考察液态CO2压注时,压注孔压力的脉动变化对煤层CH4抽采的强化效果,将压注后煤层中CO2有效影响半径和CH4抽采浓度、钻孔抽采混量以及钻孔CH4抽采纯量作为评价指标,以定量连续压注方式在陕西黄陵双龙煤矿开展了2.0MPa、3.4MPa和5.0MPa不同压力工况下的顺层钻孔压注液态CO2相变驱替煤层CH4原位对比试验。结果表明,压注压力随时间均表现出“几字型”变化趋势,注液压力为3.4MPa时钻孔压力出现脉动变化,压力脉动振幅和周期分别为0.7MPa和10.7min,该工况压注后CO2在煤层中有效影响半径达到25m,与压注压力为5.0MPa时的CO2影响半径一致,且高于压注压力为2.0MPa时的CO2影响半径;此外,相较于压注压力2.0MPa和5.0MPa两工况,压注液态CO2钻孔压力脉动变化时的CH4抽采浓度、钻孔抽采混量和钻孔CH4抽采纯量等指标的效能分别提高了29.9%和7.2%、43.6%和27.3%、84.0%和36.3%;压注液态CO2相变脉动驱替煤层CH4对于充分发挥井下有限量液态CO2驱替促抽效能具有良好促进作用。
  • 关键词

    液态CO2相变脉动驱替煤层CH4促抽效能中试试验

  • 文章目录


    0引 言
    1试验区域概况
    2试验方案
    2.1钻孔参数设计
    2.1.1钻孔布设
    2.1.2钻孔封孔参数
    2.1.3钻孔压注参数
    2.2试验系统
    2.2.1压注系统
    2.2.2参数监测系统
    2.3压注工艺流程
    3试验结果与分析
    3.1压注孔压力时变特征
    2有效影响半径'>3.2煤层中CO2有效影响半径
    4抽采效果'>3.3煤层CH4抽采效果
    4结语
  • 引用格式
    米万升,文虎,樊世星,等.液态CO2相变驱替煤层CH4钻孔压力脉动促抽效能中试研究[J/OL].煤炭科学技术,1-11[2024-12-03].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2402.TD.20241203.1050.005.html.
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