不同温度条件对CO2-ECBM的影响研究
崔栋1
卢芝凡2
1.山西煤炭运销集团忻州有限公司,山西 忻州 0340002.太原理工大学 矿业工程学院,山西 太原 030024
摘要：为探究温度条件对CO2 强化煤层气采收(CO2-ECBM)的影响,基于吸附热力学、渗流力学等理论,构建了考虑非等温吸附效应的CO2-ECBM全耦合模型,系统研究了不同温度条件对CO2-ECBM过程中多物理场动态演变的影响.结果表明:在CO2-ECBM过程中,CH4 的解吸和CO2 的吸附分别是吸热和放热反应,这导致煤储层温度发生显著变化;随着注入时间的延长,煤储层温度可以分为微微下降、急剧上升、急剧下降和逐渐平稳 4 个阶段,且注入时间的延长会导致煤储层中的温度异常区域逐渐扩大;与此同时,煤储层渗透率的变化受气体解吸/吸附导致的煤基质收缩/膨胀与热膨胀效应共同影响,二者相互竞争决定煤储层渗透率的最终演变趋势;在CO2 尚未渗入的煤储层区域,CH4 解吸引发的煤基质收缩效应主导煤储层渗透率演化,注入温度与煤储层渗透率呈正相关关系,而煤储层初始温度则与渗透率呈负相关关系;当CO2 与CH4 在煤储层交汇后,煤储层渗透率由气体竞争吸附和热膨胀的净效应所主导,注入温度与煤储层渗透率的关系转变为负相关关系,而煤储层初始温度与渗透率的关系则转变为正相关关系;此外,注入温度的升高可有效提升CH4 生产效率和CO2 存储效率,而煤储层初始温度的升高则会降低CH4 生产效率与CO2 存储效率.
关键词：煤层气开采竞争吸附热效应CO2封存数值模拟
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
论文发表日期：2025-10-30
在线出版日期：2025-10-28（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 94-104 )
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