改进的深部煤层CO2地质封存潜力评价方法——以沁水盆地郑庄区块3#煤层为例
韩思杰1
桑树勋2
段飘飘3
徐昂3
张金超3
向文鑫3
1.中国矿业大学江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室,江苏徐州 221008;中国矿业大学碳中和研究院,江苏徐州 2210082.中国矿业大学江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室,江苏徐州 221008;中国矿业大学碳中和研究院,江苏徐州 221008;中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,江苏 徐州221008;中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州 2211163.中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,江苏 徐州221008;中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州 221116
摘要：煤层CO2地质封存作为CCUS(Carbon Capture,Utilization and Storage,碳捕集、利用与封存)的重要组成部分,是短期内降低大气CO2浓度的有效手段之一.本次研究以郑庄区块3#煤为例,开展不同温度条件煤岩CO2等温吸附试验,建立了改进的煤层CO2封存容量评价模型,分析了不同埋深条件下吸附封存量与游离量之和的变化规律与CO2吸附机理,计算了沁水盆地郑庄区块3#煤CO2理论封存容量和有效封存量.研究结果表明:CZ煤和SH煤不同温度下的CO2吸附能力分别为1.58～2.47 mmol/g和1.51～2.38 mmol/g;CZ煤和SH煤CO2的改进计算封存量(吸附+游离)随埋深呈先增后减的变化,最大值分别为2.71 mmol/g和2.80 mmol/g,2 000 m煤储层条件下,二者改进计算封存量仍有最大值的76％和67％,表明深部煤层仍具有较大封存潜力;埋深剖面上CO2吸附状态具有三分特点:分别为低密度表面覆盖式吸附,高密度微孔填充式吸附和高密度表面覆盖式吸附;郑庄区块3#煤层CO2理论封存容量为428.7 Mt,气态-类气态超临界区和类液态超临界区煤层分别为277.91 Mt和150.79 Mt;区块总的有效封存容量为340.59 Mt,两分区的有效封存容量分别为250.12 Mt和90.47 Mt.建议优先考虑在高渗透率与保存条件良好的煤层发育区域实施CO2-ECBM工程.
关键词：CO2地质封存改进的评价方法深部煤层吸附机理储层条件封存地质模型
分类号：P618.11(矿床学)
资助基金：国家自然科学基金(42141012)国家自然科学基金(42102207)江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室重大自主研究项目(2020ZDZZ01C)鹏程尚学教育金(PCSX202203)
论文发表日期：2023-07-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：17( 772-788 )
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