[发明专利]低渗煤层注CO2 在审
申请号: | 202111148632.9 | 申请日: | 2021-09-29 |
公开(公告)号: | CN113945482A | 公开(公告)日: | 2022-01-18 |
发明(设计)人: | 刘会虎;薛生;徐宏杰;郑晓亮;郑春山;涂庆义;张通;张琨;方辉煌 | 申请(专利权)人: | 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室);安徽理工大学 |
主分类号: | G01N7/04 | 分类号: | G01N7/04;G01N13/00;G01N13/04;G01N15/08;G01N3/12 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 230000 安徽省*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 煤层 co base sub | ||
本发明公开了一种低渗煤层注CO2驱替煤层气连续过程的模拟试验方法,包括气体吸附解吸模块、气体扩散渗流试验模块和煤体的体积应力应变测量模块;气体吸附解吸模块用于进行低渗煤层注CO2驱替煤层气过程中的气体吸附解吸试验;气体扩散渗流试验模块用于进行低渗煤层注CO2驱替煤层气过程中的气体扩散渗流试验;煤体的体积应力应变测量模块用于进行低渗煤层注CO2驱替煤层气过程中的煤体体积应变量测试;整体系统配合气体扩散渗流试验模块用于进行低渗煤层注CO2驱替煤层气过程中的煤储层伤害评价。
技术领域
本发明涉及煤炭及煤层气(瓦斯)开采领域技术领域,更具体的说是涉及一种低渗煤层注CO2驱替煤层气连续过程的模拟试验方法。
背景技术
燃煤产生的CO2排放及采煤过程中大量瓦斯的排放均为碳排放的主要途径之一,因而煤炭资源开采过程中的煤层气(瓦斯)作为一种新型、清洁能源的抽采利用及燃煤过程中产生的CO2的捕获、利用、封存(CCUS)利用受到了广泛关注。为满足国家的需求,保障人类使用新型、清洁的能源和保护人类生态环境安全,发展一种集CO2减排与新型清洁能源(煤层气)的开发利用的技术尤为必要。
中国低渗煤储层分布广泛,其中碎软低渗煤层比例高达82%,渗透率低,而煤体破碎的含煤区具有丰富的煤层气资源,通过常规的原位煤层气开采方法很难成功,尤其在构造软煤发育区实现原位煤层气开发尤为困难。与此同时,构造软煤发育区的煤层气(瓦斯)资源的综合利用对促进地方经济、减轻矿井灾害程度、减少温室气体排放、提高矿区环境质量等均具有重要意义。另一方面,中国以煤炭为主要消费构成的能源结构势必产生巨量的CO2排放,如何将捕获的CO2注入到低渗煤层实现CO2的地质封存和煤层气的开采,是当前低渗煤层煤层气开发、CO2地质封存面临的重要理论与技术问题,也是当前实现双碳目标途径要研究的重要课题。目前低渗煤层原位煤层气开发尚处于试验阶段,没有取得实质的突破和成功,对于构造软煤的低渗煤层发育区采用原位煤层气开发更未见深入的报道,对低渗煤层CO2-ECBM更未见研究和报道。低渗煤层CO2-ECBM工艺的难点在于评价其可注性,刻画注入过程中煤储层孔渗性能的变化、注入过程中流体吸附解吸运移过程,因而研究低渗煤层CO2-ECBM连续过程煤储层物性变化及流体运移规律才是关键所在。
鉴于此,在试验室内通过模拟CO2注入低渗煤层强化煤层气开采连续性过程,对于研究低渗煤层区域CO2的地质埋藏和实现原位煤层气的强化开发至关重要,设计一种可用于在试验室内实现低渗煤层CO2-ECBM连续性过程的模拟试验方法,是低渗煤层发育区实现原位煤层气开采研究中亟待解决的一项课题,对CO2的地质处置和低渗煤层发育区原位煤层气开采均具有重要的理论指导。而现有试验方法设计针对的主要为原生结构煤储层,且试验方法孤立地拆解了CO2注入煤层驱替煤层气的连续过程的各个环节,且不能实现实时采集试验样品进行试验分析数据,未实现实时监控。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种低渗煤层注CO2驱替煤层气连续过程的模拟试验方法,旨在解决上述技术问题。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
低渗煤层注CO2驱替煤层气连续过程的模拟试验方法,包括:气体吸附解吸模块、气体扩散渗流试验模块和煤体的体积应力应变测量模块;所述气体吸附解吸模块具有并联的用于为整体系统供给氦气、甲烷和二氧化碳的三个气瓶;所述气体吸附解吸模块、所述气体扩散渗流试验模块和所述煤体的体积应力应变测量模块相互连通,且分别具有用于放置煤样的容器;
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