注热CO₂驱替增产煤层气试验研究

黎力^1,2，梁卫国^1,2，李治刚¹，贺伟^1,2

1. 太原理工大学矿业工程学院2. 太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室

摘 要：当前煤变质程度高、割理不发育及煤储层压力低等因素严重制约着我国煤层气的开采与利用。为完善注CO₂驱替增产煤层气的基础理论研究,利用自主研发的煤层瓦斯驱替装置探讨了不同注气温度与注气压力条件下CO₂对煤层瓦斯驱替置换的效果,并分析了注气温度与压力对煤体的变形与渗透率的影响。研究发现:驱替气体注气压力与温度是影响CH₄产出率与CO₂储存量的关键因素,提高注气温度与注气压力能够在单位时间内驱替出更多的CH₄并存储更多的CO₂;注气压力由2 MPa增至4 MPa,CH₄产出率可提高6.7%¹7.4%,CO₂储存量可提高78.60/%⁹9.7%;注气气体温度从28℃上升至60℃,CH4_产出率与CO₂储存量分别增加40.0%⁴3.8%和23.8%³8.4%,而驱替置换比降低8.4%²0.2%;驱替压力与温度的增加会使得煤体轴向应变增加98.1%和104.7%;常温注气试验后煤体渗透性下降37.1%⁷1.3%,提高驱替温度可使渗透率下降幅度降低19.8%⁶4.3%。

关键词：增产;煤层气;温度;驱替效率;应变;