[发明专利]一种超临界CO2提高煤层渗透性的方法

摘要

本发明公开了一种超临界CO2提高煤层渗透性的方法，特征在于所采用的装置为一种超临界CO2提高煤层渗透性的装置，装置包括注气系统、增压装置、压力釜、温度控制系统、三轴渗流装置、加载系统、集气系统、抽真空系统和数据采集系统；该方法具体操作步骤为(1)制备煤试件；(2)检查装置气密性；(3)将系统抽真空；(4)预热试验装置并开启注气系统，打开增压装置；(5)关闭注气系统，打开阀门；(6)关闭阀门，打开六通阀；(7)开启加载系统、注气系统，打开取气装置，利用流量计测取流量。本发明安全无污染、操作性强，并且CO2来源广泛、易于获取，可以改变煤层结构，从根本上显著提高煤层渗透性，从而提高煤层气采收率。

主权项

一种超临界CO2提高煤层渗透性的方法，其特征在于所采用的装置为一种超临界CO2提高煤层渗透性的装置，该装置包括注气系统(21)、增压装置(22)、压力釜(7)、温度控制系统(23)、三轴渗流装置(9)、加载系统(24)、集气系统(25)、抽真空系统(26)和数据采集系统(27)；所述注气系统(21)由N2瓶(1)和液态CO2瓶(2)组成，所述N2瓶(1)通过六通阀(6)与压力釜(7)一端相连，所述液态CO2瓶(2)通过增压装置(22)与压力釜(7)连接，压力釜(7)另一端通过阀门(8)与三轴渗流装置(9)注入端连接，三轴渗流装置(9)出气端通过六通阀(15)分别与加载系统(24)集气系统(25)和抽真空系统(26)连接；所述压力釜(7)与三轴渗流装置(9)均位于温度控制系统(23)中；数据采集系统(27)与六通阀(6)或六通阀(15)连接；增压装置(22)由增压泵(3)和空气压缩机(4)构成；温度控制系统(23)包括水浴箱(5)；加载系统(24)由手动压力泵(11)和稳压器(10)构成；抽真空系统(26)包括真空泵(14)；集气系统(25)由取气装置(12)和流量计(13)组成；数据采集系统(27)包括数据采集仪(16)、(17)；该方法的具体操作步骤为：(1)制备煤试件，利用煤岩切割机沿煤层层理方向钻取煤试件，将煤试件放入至装置系统中；(2)检查装置气密性，调节外置温控器将水浴箱(5)加热至试验最高温度，利用手动压力泵(11)交替施加轴压和围压至试验最大值；利用增压装置(22)对CO2增压注入压力釜(7)，CO2达到超临界状态；稳定1小时后检查试验系统，若数据采集系统(27)中压力无变化表明试验系统气密性良好；(3)开启抽真空系统(26)，将系统抽真空；(4)预热试验装置并开启注气系统(21)，打开增压装置(22)，控制增压泵(3)对液态CO2加压再通入压力釜(7)内，经过水浴加热，CO2达到超临界状态；(5)当超临界CO2压力值至预定值，关闭注气系统(21)，打开阀门(8)，充分吸附24小时，通过数据采集系统(27)记录压力釜(7)内初始压力和吸附饱和时压力值；(6)关闭阀门(8)，打开与三轴渗流装置相连的六通阀(15)，释放游离气体；(7)开启加载系统(24)，利用手动压力泵(11)对煤样交替施加轴压和围压至预定值，关闭加载系统(24)；开启注气系统(21)，通入一定压力N2，N2压力值低于围压，待气体流速稳定后，打开取气装置(12)，再利用流量计(13)测取流量，测量三次求平均值。