ScCO₂作用下高阶构造煤吸附热变化特征及机制

摘要

CO₂注入深部煤层强化煤层气开采（CO₂-ECBM）具有减少温室气体排放、提高深部煤层气开采效率的意义。为了揭示深部煤层实施CO₂-ECBM中超临界二氧化碳（ScCO₂）对不同破坏程度煤的吸附性的影响规律，对变质程度较高的贫煤和无烟煤开展ScCO₂改造试验，基于煤的矿物组成、孔隙性的差异和吸附热变化测试结果，探讨ScCO₂对高阶构造煤吸附热的影响机制。结果表明：ScCO₂对碳酸盐类矿物改造效果最好，其次是黏土矿物，而对石英影响最小；ScCO₂对贫煤的改造效果强于无烟煤，贫煤构造煤的积分吸附热大于原生结构煤，且ScCO₂改造后构造煤的积分吸附热增加幅度更明显；ScCO₂改造后，温度增加，强化了温度对煤样积分吸附热的影响，压力增加，无烟煤积分吸附热的降低幅度变大，而贫煤积分吸附热的增幅先变大后减小。

关键词

CO₂地质封存 / ScCO₂ / 高阶构造煤 / 吸附热

基金资助

国家自然科学基金项目(42172198,42202210); 河南省省级科技计划(22374004D)