CO₂注入提高深部煤层气采收率多因机制试验

摘要

模拟现场注入和开采流程，采用在线可视化核磁共振技术开展超临界CO₂驱替煤层气（CO₂-ECBM）物理模拟试验，系统分析压力、温度、注入量、含水饱和度及孔隙特征对CH₄解吸及置换的影响。结果表明：随着注入压力从10 MPa增至20 MPa, CH₄单位吸附量下降32.6%,显示压力对CO₂竞争吸附能力有显著促进作用；温度升高导致CH₄单位吸附量降幅达30%,呈线性负相关；CO₂注入量增加使CH₄吸附量降低27.6%,呈一定线性关系；含水饱和度增加会削弱CO₂驱替效能，吸附量降幅随饱和度升高而递减，表明水分占据吸附点位抑制置换反应；平均孔径增大时CH₄吸附量上升但增速趋缓，而CO₂驱替效率随孔径增大而增强。试验验证了超临界CO₂在深部煤层的优先吸附特性，其竞争置换机制受多因素耦合调控。

关键词

超临界CO₂ / CH₄ / 核磁共振技术 / 竞争吸附 / 单位吸附量

基金资助

国家自然科学基金中德合作交流项目(M-0469);国家自然科学基金面上项目(42272176); 四川省科技教育联合基金项目(2024NSFSC1981)