注CO_2置换/驱替煤中甲烷定量化研究

【摘要】：煤层注CO_2促排瓦斯主要包含气体置换和流动驱替两种作用机理,但在注气过程中哪种机理占主导地位,能否将这两种机理剥离开还需要进一步研究。为了研究注CO_2促排煤中甲烷的机理及其主导地位,进行了低应力载荷条件下分层预压成型煤样注CO_2置换/驱替煤层甲烷的实验。实验结果表明:在置换和驱替最初246 min内,出气口没有检测到CO_2气体,注入的CO_2气体全部驻留在煤体中,没有随气流排出,宏观表现为仅有置换作用而没有驱替作用。在之后的1 180 min内,注入的CO_2气体一部分继续驻留在煤体中,另一部分随气体流出,宏观表现为既有置换作用又有驱替作用,置换作用减弱,驱替作用增加的过程。在注气实验后期,随着注气时间的增加,煤体中CO_2逐渐吸附平衡,驱替作用开始逐渐占据主导地位。截止到实验结束时,整个阶段过程中,置换作用累计贡献率为53.32%,驱替作用累计贡献率为46.68%,置换作用累计贡献率大于驱替作用累计贡献率,随着注气不断进行驱替作用累计贡献率会逐渐上升,会出现超过置换作用累计贡献率的现象。 【作者单位】： 河南理工大学安全科学与工程学院;河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地;
【关键词】： 煤层注气 置换效应 驱替效应 定量 机理
【基金】：国家自然科学基金项目(51174081) 河南理工大学博士基金项目(B2012-089)
【分类号】：TD712
【正文快照】： 数字出版日期:2016-04-270引言瓦斯作为煤矿安全生产的“第一杀手”[1],其防治技术和管理技术不到位是导致我国煤矿事故发生的主要原因。由于我国大部分煤矿透气性系数差,属于较难抽采的煤层[2],如何有效提高瓦斯的抽采效率,降低和减少瓦斯突出危险程度变得尤为重要。受石油系

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