煤层注入超临界CO运移与增透规律试验研究

作     者：吴迪 王翰阳 苗丰 翟文博 刘雪莹 

作者机构：华侨大学福建省隧道与城市地下空间工程技术研究中心 辽宁工程技术大学力学与工程学院 

出 版 物：《煤炭科学技术》 (Coal Science and Technology)

年 卷 期：2020年

核心收录：

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(编号：51974147、51974186) 辽宁省科技厅项目(编号：20170540411) 辽宁省教育厅项目(编号：LJ2019JL020) 

主　　题：超临界CO 渗透率 吸附量 纵波波速 增透 

摘      要：为了研究超临界CO对煤层的增透效果，利用自主研发的试验装置开展考虑注入压力和温度影响的煤层中超临界CO渗流、吸附试验研究，对比试验前后试件中纵波波速变化以及N渗透率变化，分析超临界CO对原煤试件的增透效果。试验结果表明：在体积应力为36 MPa时，渗透率随着温度的升高而降低，随孔隙压力的升高而升高，超临界CO在煤中的渗透率比CO的渗透率平均增长93%。利用修正后的D-R模型对吸附数据进行拟合，发现煤对超临界CO的过剩吸附量随着压力的升高而减小，最大值出现在8 MPa左右，温度每升高10 ℃，吸附量平均下降8.3%。当CO未达到超临界状态，煤中的CO过剩吸附量和绝对吸附量变化趋势一致，绝对吸附量平均比过剩吸附量提高16%。当CO达到超临界状态，过剩吸附量随着压力的升高而减小，绝对吸附量随着压力的升高而增加，并且温度越低升高效果越明显。超临界CO作用后纵波在试件中的传播速度明显变小，N渗透率平均提高了53.34 %。表明超临界CO能有效促进了煤样内部的孔裂隙发育，对煤层具有明显的增透效果，在35℃时增透效果最好。