期刊文献+
共找到20篇文章
< 1 >
每页显示 20 50 100
东曲矿8号煤CO_(2)和CH_(4)竞争吸附特性分子模拟研究
1
作者 邓小鹏 相建华 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第3期18-24,共7页
深入了解煤层中CO_(2)和CH_(4)竞争吸附的微观机制是实现CO_(2)驱替甲烷开采(CO_(2)-ECBM)的关键,基于东曲矿8号煤的大分子结构模型开展了CO_(2)和CH_(4)的单组分与双组分竞争吸附研究。结果表明:单组分吸附中CO_(2)的吸附量显著大于CH_... 深入了解煤层中CO_(2)和CH_(4)竞争吸附的微观机制是实现CO_(2)驱替甲烷开采(CO_(2)-ECBM)的关键,基于东曲矿8号煤的大分子结构模型开展了CO_(2)和CH_(4)的单组分与双组分竞争吸附研究。结果表明:单组分吸附中CO_(2)的吸附量显著大于CH_(4)的吸附量,双组分竞争吸附中的总吸附量随着CO_(2)的摩尔分数的增大而增大;不同摩尔比条件下的双组分吸附中CO_(2)对CH_(4)的选择性吸附系数始终大于1,且CO_(2)摩尔分数越大,选择性吸附系数越小;相互作用能随着吸附量的增大而显著增大,CO_(2)吸附体系中较大的静电能促进了煤大分子对CO_(2)吸附,因此,不同摩尔比体系的相互作用能随着CO_(2)摩尔分数的增加而显著增加;单组分吸附中CO_(2)的吸附势大于CH_(4)的吸附势,双组分竞争吸附中CO_(2)的吸附势随着CO_(2)摩尔比的增加而增加,而CH_(4)的吸附势随着CO_(2)摩尔比的增加而降低,该结果与吸附选择性分析的结果一致。 展开更多
关键词 煤层气开采 CO_(2)驱替甲烷 竞争吸附 吸附选择性 相互作用能 势能分布 分子模拟
下载PDF
高压注入条件下N_(2)对含水煤中CH_(4)置换效应的影响
2
作者 陈立伟 严越涵 +2 位作者 赵明振 杨宏民 刘媛 《煤矿现代化》 2024年第1期43-47,51,共6页
为了揭示高压注入条件下N_(2)对不同含水率煤中CH_(4)置换效应影响,基于含水率为0.75%、1.5%和3%的3种煤样,开展了高压注N_(2)置换CH_(4)实验。实验结果表明:随着煤含水率的增加,煤吸附CH_(4)和N_(2)的能力表现出逐渐减弱的趋势,N_(2)... 为了揭示高压注入条件下N_(2)对不同含水率煤中CH_(4)置换效应影响,基于含水率为0.75%、1.5%和3%的3种煤样,开展了高压注N_(2)置换CH_(4)实验。实验结果表明:随着煤含水率的增加,煤吸附CH_(4)和N_(2)的能力表现出逐渐减弱的趋势,N_(2)的吸附量始终小于CH_(4)的吸附量,且N_(2)置换CH_(4)的能力逐步下降;在本实验压力条件下,CH_(4)预吸附平衡压力超出0.75 MPa越大,其N_(2)利用率越低。同时随煤含水量的增加,CH_(4)置换率、N_(2)注置比均出现逐步减小的趋势,因此可得CH_(4)置换率、N_(2)注置比均与煤的含水量呈负相关关系。实验含水煤样更好的还原井下处于潮湿环境中的原煤,通过CH_(4)置换率和N_(2)注置比的反馈得出,过大的注气压力并不能得到良好的注气效果,反而会降低该置换源气体的利用率,因此对井下注N_(2)置换煤层CH_(4)的工程技术来说,为避免盲目提高注气压力而造成N_(2)的置换效率下降的现象,建议井下煤层注N_(2)置换CH_(4)时,CH_(4)吸附平衡压力控制在0.75 MPa最佳。 展开更多
关键词 高压注入 煤的含水率 ch_(4)预吸附平衡压力 ch_(4)置换率 N_(2)注置比
下载PDF
注气条件对CO_(2)置换驱替CH_(4)影响的实验研究 被引量:8
3
作者 耿晓伟 阎晶雪 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期79-84,共6页
为研究不同注气压力与注气温度对CO_(2)置换驱替煤层CH_(4)的影响规律,利用Materials Studio分子动力学模拟软件,通过煤体在2元组分混合气体间的竞争吸附量、竞争吸附热及能量分布等变化规律,从微观研究煤吸附CH_(4)与CO_(2)之间的机理... 为研究不同注气压力与注气温度对CO_(2)置换驱替煤层CH_(4)的影响规律,利用Materials Studio分子动力学模拟软件,通过煤体在2元组分混合气体间的竞争吸附量、竞争吸附热及能量分布等变化规律,从微观研究煤吸附CH_(4)与CO_(2)之间的机理,并利用物理实验平台,选用3种高变质程度煤进行注CO_(2)置换驱替CH4实验。结果表明:同一种变质程度煤,随着注气压力或注气温度的增大,置换率呈增长趋势、驱替比呈下降趋势、CO_(2)突破时间变短;相同注气压力与注气温度时煤的变质程度越高,置换效率越大、驱替比越小、CO_(2)突破时间越长。并且注气压力对于CO_(2)置换驱替CH_(4)的效果要优于注气温度。 展开更多
关键词 注气条件 CO_(2) ch_(4) 竞争吸附 驱替置换
下载PDF
CO_(2)及混合气体提高CH_(4)水合物置换率机理研究 被引量:2
4
作者 王芳 陈佳豪 +2 位作者 黄泽皑 曹玥晗 周莹 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2023年第3期154-164,共11页
CO_(2)置换开采天然气水合物法可在开采CH_(4)的同时将CO_(2)以固态水合物形式封存海底,对于解决能源和环境问题意义重大,但目前该技术尚不成熟,置换率较低。以构建CO_(2)及混合气体置换水合物团簇及晶体超胞结构为基础,通过计算置换能... CO_(2)置换开采天然气水合物法可在开采CH_(4)的同时将CO_(2)以固态水合物形式封存海底,对于解决能源和环境问题意义重大,但目前该技术尚不成熟,置换率较低。以构建CO_(2)及混合气体置换水合物团簇及晶体超胞结构为基础,通过计算置换能、相互作用能及态密度建立了CO_(2)占据孔穴状态、相互作用能和置换能三者之间的关联,研究了置换反应的可行性和CH_(4)开采率受限的微观机理,同时进一步通过分子动力学预测了晶体结构的稳定性。结果表明,CO_(2)优先置换水合物51262大笼中的CH_(4),相比于CH_(4)与5^(12)6^(2)大笼间的相互作用能,其相互作用能增大2.26 eV,可稳定水合物结构,置换能为2.16 eV。当CO_(2)开始占据5^(12)小笼时,其相互作用能比5^(12)6^(2)大笼小0.17 eV。以n(CO_(2)):n(N_(2))=1:3的混合气体全部置换CH_(4)具有热力学可行性,且晶体结构在3 MPa、263 K下可稳定存在,水分子的均方位移小于CH_(4)水合物,表明混合气体置换CH_(4)后水合物晶体具有动力学稳定性。该结果为CO_(2)及混合气体置换天然气水合物技术的基础研究和应用提供了科学依据和理论指导。 展开更多
关键词 CO_(2)置换开采 ch_(4)水合物 第一性原理 分子动力学
下载PDF
煤层注CO_(2)驱替CH_(4)影响因素试验研究 被引量:5
5
作者 姜延航 白刚 +3 位作者 周西华 王思琪 王连华 范超军 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期113-121,共9页
为明确多因素耦合对CO_(2)驱替CH_(4)过程中CH_(4)产出与CO_(2)封存效果的影响特征,开展不同注气温度θ、压力P和煤样含水率W条件下注CO_(2)驱替CH_(4)试验,研究分析不同条件下CH_(4)产出率η和CO_(2)储存率ξ变化特性,基于响应曲面法,... 为明确多因素耦合对CO_(2)驱替CH_(4)过程中CH_(4)产出与CO_(2)封存效果的影响特征,开展不同注气温度θ、压力P和煤样含水率W条件下注CO_(2)驱替CH_(4)试验,研究分析不同条件下CH_(4)产出率η和CO_(2)储存率ξ变化特性,基于响应曲面法,构建η和ξ二次回归响应曲面模型,分别考察注气温度A、注气压力B、含水率C对η和ξ的单独影响及各因素间的交互作用。结果表明:η随θ和P增加而增大,随W增大而减小;ξ随P增大而增大,随θ和W增加而减小。影响因素中A、B、C均为η的显著项,B和C是ξ的显著项,一次项对η和ξ影响程度均为C>B>A;交互项对η的影响程度为BC>AC>AB,且AC和BC交互作用显著,AB交互作用不显著;交互项对ξ的影响程度为AB>AC>BC,且AB和AC交互作用极显著,BC交互作用不显著;4组η和ξ编码区间外试验值与模型预测值平均偏差分别为3.64%、2.605%。 展开更多
关键词 CO_(2)驱替ch_(4) ch_(4)产出率 CO_(2)储存率 影响因素 交互作用
下载PDF
煤层注热CO_(2)驱替CH_(4)特性实验研究 被引量:2
6
作者 姜延航 周露函 +3 位作者 白刚 周西华 刘天祥 马英杰 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期70-77,共8页
为研究注CO_(2)增产煤层气过程中注气温度对煤层渗透特性变化的影响,利用自主研发的CO_(2)置换驱替CH_(4)实验系统,在注气温度为40,50,60℃条件下进行CO_(2)置换驱替CH_(4)实验,定量分析置换驱替过程中出口气体流量、孔隙压力以及煤层... 为研究注CO_(2)增产煤层气过程中注气温度对煤层渗透特性变化的影响,利用自主研发的CO_(2)置换驱替CH_(4)实验系统,在注气温度为40,50,60℃条件下进行CO_(2)置换驱替CH_(4)实验,定量分析置换驱替过程中出口气体流量、孔隙压力以及煤层渗透率等变化规律。研究结果表明:在实验测试的40~60℃范围内,提高CO_(2)注入温度有助于产出更多的CH_(4)及封存CO_(2),CO_(2)注入温度越高,出口混合气体流量和CH_(4)气体流量越大,呈现出先升高后降低并趋于稳定的变化趋势,实验结束时置换体积比分别为2.704,2.741和2.595,注气温度为60℃时驱替效果较好,每产出单位体积的CH_(4)注入的CO_(2)量最少;煤层孔隙压力随注气时间呈现先逐渐上升后趋于平稳的变化趋势,逐渐趋近注气压力0.8 MPa;注CO_(2)置换驱替CH_(4)及提高CO_(2)注入温度会降低煤层的渗透性,注气温度恒定时,渗透率随注气时间增加呈现先逐渐降低后趋于平稳的变化规律,注气温度由40℃升至60℃时,渗透率从0.0171×10^(-15)m^(2)下降至0.0098×10^(-15)m^(2),降低幅度为34.50%~42.69%。 展开更多
关键词 置换驱替ch_(4) 温度 置换体积比 孔隙压力 渗透率
下载PDF
压力驱动条件下页岩微纳米孔隙CO_(2)/CH_(4)竞争吸附特性 被引量:5
7
作者 邓佳 张奇 +3 位作者 王栋 刘今子 高丽 董丽娜 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2021年第5期109-116,I0008,共9页
流动状态下的CO_(2)/CH_(4)竞争吸附特性对高效开采页岩气具有重要作用。引入吸附选择性系数和置换效率,建立石墨烯微纳米孔隙模型,采用非平衡分子动力学方法,在压力驱动条件下,模拟微纳米孔隙中注入压力、温度及压差对CO_(2)/CH_(4)二... 流动状态下的CO_(2)/CH_(4)竞争吸附特性对高效开采页岩气具有重要作用。引入吸附选择性系数和置换效率,建立石墨烯微纳米孔隙模型,采用非平衡分子动力学方法,在压力驱动条件下,模拟微纳米孔隙中注入压力、温度及压差对CO_(2)/CH_(4)二元混合物竞争吸附行为的影响。结果表明:CO_(2)吸附能力强于CH_(4),流动状态下吸附选择性系数和置换效率与注入压力呈正比,与温度呈反比;流动状态下的CO_(2)/CH_(4)的吸附选择性较无流动时的低。该结果为研究页岩储层中CO_(2)/CH_(4)竞争吸附机理提供依据。 展开更多
关键词 页岩 微纳米孔隙 压力驱动 CO_(2)/ch_(4)竞争吸附 吸附选择性系数 置换效率 非平衡分子动力学
下载PDF
CO_(2)置换CH_(4)水合物技术中主、客体分子间作用的DFT研究 被引量:1
8
作者 陈浩 颜克凤 +3 位作者 李小森 陈朝阳 张郁 徐纯刚 《北京化工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期31-40,共10页
天然气水合物是新型清洁能源,围绕CO_(2)置换CH_(4)水合物技术的研究对天然气水合物的资源开采和减少全球碳排放具有重要意义。其中,置换机理的解析是CO_(2)置换CH_(4)水合物技术的关键问题,对提升置换效率具有重要作用。为深入阐述置... 天然气水合物是新型清洁能源,围绕CO_(2)置换CH_(4)水合物技术的研究对天然气水合物的资源开采和减少全球碳排放具有重要意义。其中,置换机理的解析是CO_(2)置换CH_(4)水合物技术的关键问题,对提升置换效率具有重要作用。为深入阐述置换机理的本质,采用量子力学(QM)方法对水合物中主、客体双分子聚体间的相互作用进行模拟。利用不同的密度泛函理论(DFT)方法对双分子聚体的结构及单点能进行计算分析,在对CO_(2)置换CH_(4)水合物过程的研究中,获得QM方法下进行几何结构优化和单点能计算的较优的计算参数。采用对称性匹配微扰理论(SAPT)进行能量分析,解析主、客体相互作用中各分子的贡献,并通过计算波函数信息分析约化密度梯度函数(RDG)、独立梯度模型(IGM)和静电势,定向研究主、客体分子间最主要的相互作用。研究结果表明CO_(2)置换CH_(4)水合物过程中主、客体分子间的作用主要由静电作用贡献,色散和诱导作用占比较小;在置换过程中,客体分子由CH_(4)转变为CO_(2)时色散作用影响减弱,静电作用影响加强。因此,静电作用是置换过程的关键,提高与H2O的静电作用是提升置换效率的有效方法。所得结果为CO_(2)置换CH_(4)水合物技术的发展提供了理论指导。 展开更多
关键词 天然气水合物 CO_(2)置换ch_(4)水合物过程 量子力学 对称性匹配微扰理论(SAPT) 密度泛函理论(DFT)
下载PDF
不同注气压力下CO_(2)驱替置换CH_(4)试验研究 被引量:3
9
作者 郑学召 黄渊 +2 位作者 文虎 王喜龙 王宝元 《工矿自动化》 北大核心 2021年第4期73-78,共6页
现有的CO_(2)驱替置换CH_(4)研究大多针对微观的注气驱替机理和宏观的驱替置换效率影响因素方面,且多为模型层面的理论分析或模拟试验层面的多因素分析,具有针对性的物理模拟试验及量化分析较少。针对上述问题,利用注CO_(2)气体驱替煤层... 现有的CO_(2)驱替置换CH_(4)研究大多针对微观的注气驱替机理和宏观的驱替置换效率影响因素方面,且多为模型层面的理论分析或模拟试验层面的多因素分析,具有针对性的物理模拟试验及量化分析较少。针对上述问题,利用注CO_(2)气体驱替煤层CH_(4)试验系统,研究了不同注气压力下的驱替过程中煤体内CO_(2)驱替CH_(4)的渗流扩散演化规律和时变特性,分析了全过程中出气口CO_(2)、CH_(4)浓度、累计CH_(4)驱替量及驱替置换比等方面的变化规律,利用物理模拟试验探究注气压力对驱替置换效率的影响规律,并进行了量化分析。试验结果表明:①不同注气压力下的CO_(2)、CH_(4)气体浓度变化趋势基本一致,可划分为原始平衡阶段、动态平衡阶段和新平衡阶段3个阶段,随着注气压力依次增大,CO_(2)、CH_(4)气体打破原始平衡阶段的时间逐渐缩短,动态平衡阶段时间增加,而新平衡阶段的时间大致相同。②不同注气压力下,累计CH_(4)驱替量随着注气时间的增加而增加,增加速率先快后慢,最终趋于定值。注气压力由0.6 MPa升至1.4 MPa,累计CH_(4)驱替量增加,驱替置换比由4.99降至4.10,即驱替置换单位量CH_(4)所需吸附的CO_(2)量减少,驱替置换效率提升。注气压力为1.4 MPa时驱替置换比最小,驱替效率最好。该结论可为低渗透性煤层开展CO_(2)-ECBM相关技术理论研究及现场技术实施中注气压力参数的选取提供参考。 展开更多
关键词 低渗透性煤层 注气压力 扩散演化规律 时变特性 累计ch_(4)驱替量 驱替置换比
下载PDF
不同温度和含水率条件下CH_(4)和CO_(2)吸附热力学特性的分子模拟 被引量:5
10
作者 李子文 白岩松 +1 位作者 蔚宏进 高亚斌 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2022年第10期112-119,共8页
为了进一步明确CH_(4)和CO_(2)在煤中的吸附热力学特性,采用巨正则系综蒙特卡洛方法模拟CH_(4)和CO_(2)在不同温度、不同含水率煤中的吸附行为。结果表明:煤分子中CH_(4)/CO_(2)的吸附量随温度的升高和含水率的增加而降低,通过双组分吸... 为了进一步明确CH_(4)和CO_(2)在煤中的吸附热力学特性,采用巨正则系综蒙特卡洛方法模拟CH_(4)和CO_(2)在不同温度、不同含水率煤中的吸附行为。结果表明:煤分子中CH_(4)/CO_(2)的吸附量随温度的升高和含水率的增加而降低,通过双组分吸附量的对比,发现高温和水分子的存在均不利于CO_(2)驱替CH_(4);CH_(4)的平均吸附热和温度、含水率呈负相关关系,CO_(2)的平均吸附热和温度呈负相关关系,和含水率呈正相关关系,水分子更倾向于和CO_(2)进行反应;CH_(4)/CO_(2)的吸附势整体和温度、含水率呈负相关关系,当压力较低时,随着温度的升高,CO_(2)的吸附势有微弱的增加;CH_(4)/CO_(2)的吸附熵随温度的升高而增加,随含水率的增加而降低,水对CO_(2)的影响要强于CH_(4),双组分注入时,水分子的存在使得整个系统更加稳定,不利于CH_(4)的产出。 展开更多
关键词 含水率 分子模拟 CO_(2)驱替ch_(4) 吸附热 吸附势
下载PDF
煤孔隙发育特征对原位注CO_(2)置驱CH_(4)的影响 被引量:3
11
作者 王蒙 郭晓阳 邓存宝 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2022年第3期1-8,15,共9页
注CO_(2)增产煤层气的机理有置换、载携和稀释扩散等,均与煤孔隙息息相关。为厘清煤孔隙对原位注CO_(2)置驱CH_(4)的影响,分析了3个原煤煤样的孔隙特征,采用自行研制的受载煤体注气置驱甲烷实验台,研究不同条件下原煤渗透性和吸附性,开... 注CO_(2)增产煤层气的机理有置换、载携和稀释扩散等,均与煤孔隙息息相关。为厘清煤孔隙对原位注CO_(2)置驱CH_(4)的影响,分析了3个原煤煤样的孔隙特征,采用自行研制的受载煤体注气置驱甲烷实验台,研究不同条件下原煤渗透性和吸附性,开展原位注CO_(2)置驱CH_(4)分步实验,深入探讨置驱的全过程。实验结果表明:YCW褐煤、SL肥煤和YMY无烟煤吸附孔占比依次为28.71%、88.24%和89.24%,渗流孔发育程度依次降低;随煤变质程度升高,煤吸附性变大、渗透性变小;置驱过程分为3个时期,早期阶段注入CO_(2)主要起置换作用,中期阶段注入CO_(2)起置换、载携和稀释作用,后期阶段注入CO_(2)起载携、稀释作用;吸附孔和渗流孔均发育的YCW褐煤,提高注气压力或降低外部载荷能有效促进置换、载携、稀释作用,对整个置驱过程改善大,但对仅吸附孔发育的SL肥煤和YMY无烟煤的置驱过程改善小,如注气压力1 MPa、外部载荷6 MPa下,YCW褐煤、SL肥煤、YMY无烟煤的置驱效率依次为62.4%、48.4%和62.3%,当注气压力为2 MPa、外部载荷为4 MPa时,3个煤样的置驱效率依次为94.4%、72.2%和71.0%。 展开更多
关键词 原位状态 煤孔隙 吸附性 渗透率 置驱ch_(4) 注CO_(2)
下载PDF
页岩储层纳微米孔隙CO_(2)/CH_(4)吸附及驱替特性研究进展 被引量:2
12
作者 邓佳 吕子健 +3 位作者 张奇 宋付权 李久江 赵广杰 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2880-2890,共11页
利用CO_(2)开采页岩气不仅能够提高页岩气采收率,还能够节省水资源并且对CO_(2)进行地质封存,有助于实现页岩气开采过程的碳中和.富有机质页岩储层纳微米孔隙中气体运移机制不同于常规储层,CO_(2)在储层中具有超临界特性,致使开采机理复... 利用CO_(2)开采页岩气不仅能够提高页岩气采收率,还能够节省水资源并且对CO_(2)进行地质封存,有助于实现页岩气开采过程的碳中和.富有机质页岩储层纳微米孔隙中气体运移机制不同于常规储层,CO_(2)在储层中具有超临界特性,致使开采机理复杂,无法得到CO_(2)开采页岩气微观机理的准确认识,所以研究CH_(4),CO_(2)及其二元混合物在页岩储层纳微米孔隙中的吸附及驱替特性对准确评估和高效开采页岩气至关重要.本文从实验、理论以及模拟方面对页岩储层纳微米孔隙中CH_(4)的吸附特性、CO_(2)/CH_(4)二元混合物竞争吸附特性以及驱替特性进行了综合分析,对气体在纳微米孔隙中吸附及驱替特性的基础研究及关键问题进行讨论分析并提出了展望.研究表明CH_(4)在页岩储层中表现为物理吸附,有机质特征(丰度、成熟度、类型)、孔隙结构、无机矿物组成、温度和压力、含水率对页岩的CH_(4)吸附能力均有一定程度的影响.在相同条件下,CO_(2)比CH_(4)更易被页岩储层吸附,在页岩储层中注入CO_(2)可以促进CH_(4)的解吸,并有利于CO_(2)的地质埋存.开采方案的部署可采用井网形式的注采方式,可以通过调整注入井的位置、数量以及CO_(2)注入速率对开采方案进行优化. 展开更多
关键词 页岩 纳微米孔隙 CO_(2)/ch_(4)吸附 驱替
下载PDF
Self-adaptive gas flow and phase change behaviors during hydrate exploitation by alternate injection of N_(2) and CO_(2)
13
作者 Bo-Jian Cao Yi-Fei Sun +5 位作者 Hong-Nan Chen Jin-Rong Zhong Ming-Long Wang Ming Wang Chang-Yu Sun Guang-Jin Chen 《Petroleum Science》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第3期2120-2129,共10页
Since hydrate resources play a part of the stratigraphic framework structure in sediments,establishing a safe and economic method for hydrates exploitation remains the primary challenge to this day.Among the proposed ... Since hydrate resources play a part of the stratigraphic framework structure in sediments,establishing a safe and economic method for hydrates exploitation remains the primary challenge to this day.Among the proposed methods,the spontaneous displacement of CH_(4) from hydrate cages by CO_(2) seems to be a perfect mechanism to address gas production and CO_(2) storage,especially in today's strong demand for carbon reduction and replacing clean energy.After extensive lab researches,in the past decade,injecting a mixture of CO_(2) and small molecule gas has become a key means to enhance displacement efficiency and has great potential for application.However,there is a lack of in-depth research on gas flow in the reservoir,while the injected gas always passes through low-saturated hydrate areas with high permeability and then occurs gas channel in a short term,finally resulting in the decreases in gas production efficiency and produced gas quality.Therefore,we explored a new injection-production mode of alternate injection of N2 and CO_(2) in order to fully coordinate the advantages of N_(2) in enhanced hydrate decomposition and CO_(2) in solid storage and heat compensation.These alternate"taking"and"storing"processes perfectly repair the problem of the gas channel,achieving self-regulation effect of CH_(4) recovery and CO_(2) storage.The 3-D experimental results show that compared to the mixed gas injection,CH_(4) recovery is increased by>50%and CO_(2) storage is increased by>70%.Additionally,this alternate injection mode presented a better performance in CH_(4) concentration of produced gas and showed outstanding N_(2) utilization efficiency.Further,we analyzed its self-adaptive gas flow mechanism and proposed an application model of"one injection and multiple production".We look forward to this study accelerating the application of CO_(2)-CH_(4) replacement technology. 展开更多
关键词 HYDRATE replacement ch_(4)recovery CO_(2)storage Reservoir remediation
下载PDF
CO_(2)/N_(2)置换-降压强化开采天然气水合物 被引量:1
14
作者 高宇星 赵建忠 +1 位作者 高强 张驰 《化学工程》 CSCD 北大核心 2024年第1期12-17,共6页
将天然气水合物中的CH_(4)置换为CO_(2)水合物是未来能源生产和温室气体控制的一种创新方法,但通常条件下CO_(2)对水合物中CH_(4)的置换效率较低,因此采用混合气联合降压强化置换的开采方法被提出。模拟(海底静水压力)在三轴应力约束状... 将天然气水合物中的CH_(4)置换为CO_(2)水合物是未来能源生产和温室气体控制的一种创新方法,但通常条件下CO_(2)对水合物中CH_(4)的置换效率较低,因此采用混合气联合降压强化置换的开采方法被提出。模拟(海底静水压力)在三轴应力约束状态下,通过注入固定比例[n(CO_(2))∶n(N_(2))=4∶1]的置换气体,研究降压强化置换过程中储层气相组分、CH_(4)开采率与CO_(2)封存率的变化。结果表明:CO_(2)+N_(2)联合降压强化置换法大幅度提高CH_(4)水合物置换效率,CH_(4)置换率相较于传统置换法的15.2%提升至35.22%,其中N_(2)直接贡献率占8.66%。通过降压强化,显著增强分解后期阶段气体扩散效果,提高CH_(4)开采率与CO_(2)封存率,对提高水合物转换开采具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 天然气水合物 置换反应 ch_(4) CO_(2) N_(2)
下载PDF
水分对CO_(2)置换煤中甲烷的影响效应研究
15
作者 郑浩阁 杨宏民 +1 位作者 陈立伟 刘媛 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第5期68-74,共7页
为了研究水分对CO_(2)置换煤中甲烷的影响效应,选择无烟煤作为试验煤样,采用水蒸气吸附法分别配制不同含水率的煤样,通过优化的BET模型计算出煤对水的吸附势能,并展开CO_(2),CH_(4)及混合气体等温吸附试验。结果表明:优化的BET模型可以... 为了研究水分对CO_(2)置换煤中甲烷的影响效应,选择无烟煤作为试验煤样,采用水蒸气吸附法分别配制不同含水率的煤样,通过优化的BET模型计算出煤对水的吸附势能,并展开CO_(2),CH_(4)及混合气体等温吸附试验。结果表明:优化的BET模型可以很好地拟合煤对水蒸气的吸附量;无烟煤对水的一级吸附势能E1与二级吸附势能E2分别为44.20 kJ/mol和42.27kJ/mol,大于煤对CH_(4)与CO_(2)的吸附势能,说明水分对煤中气体具有置换作用;相同条件下,CO_(2)的吸附能力大于CH_(4);随着含水率提高,煤吸附CO_(2)与CH_(4)的能力逐渐减弱;水分对煤中甲烷的置换效果显著增强;CO_(2)对煤中甲烷置换量随含水率提高而降低,置换率基本不变,水分对CO_(2)置换起到抑制作用。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 CO_(2)置换ch_(4) 竞争吸附 BET模型 吸附势能
下载PDF
Effect of permeability and its horizontal anisotropy on enhanced coalbed methane recovery with CO_(2) storage:quantitative evaluation based on staged CH_(4) output inhibition
16
作者 Ziliang WANG Shuxun SANG +2 位作者 Xiaozhi ZHOU Xudong LIU Shouren ZHANG 《Frontiers of Earth Science》 SCIE CSCD 2023年第3期856-866,共11页
The permeability and its horizontal anisotropy induce a critical influence on staged CH_(4) output inhibition process.However,a quantitative evaluation of this influence has been rarely reported in the literature.In t... The permeability and its horizontal anisotropy induce a critical influence on staged CH_(4) output inhibition process.However,a quantitative evaluation of this influence has been rarely reported in the literature.In this work,the impact of horizontal anisotropic permeability on CO_(2)-ECBM was numerically investigated.The variation in the staged CH_(4) output inhibition was analyzed.The ideal displacement profile of the CO_(2)-ECBM process was established for the first time.Moreover,the variation in CH_(4) output of different wellbores was discussed.The results showed that 1)low-permeable or weak-anisotropic reservoirs were not conducive to enhanced CH_(4) recovery owing to long inhibition time(>1091 days)and high inhibition level(>36.9%).As permeability and anisotropy increased,due to the accelerated seepage of free water,the hysteresis time and inhibition time could decrease to as short as 5 days and 87 days,respectively,and the inhibition level could weaken to as low as 5.00%.Additionally,the CH_(4) output and CO_(2) injection could increase significantly.2)Nevertheless,high permeability and strong anisotropy easily induced CO_(2) breakthrough,resulting in lower CH_(4) production,CO_(2) injection and CO_(2) storage than expected.While maintaining high efficiency of CO_(2) storage(>99%),upregulating CO_(2) breakthrough concentration from 10%to 20%might ease the unfavorable trend.3)Along the direction of fluid flow,the ideal displacement profile consisted of CO_(2) enriched bank,CO_(2) and CH_(4) mixed bank,CH_(4) enriched bank,and water enriched bank,whereas a remarkable gap in the displacement profiles of the dominant and non-dominant seepage directions was observed.4)The potential of CH_(4) output might vary greatly among different wellbores.The producers along the dominant seepage direction held more potential for CH_(4) recovery in the short-term,while those along the non-dominant seepage direction avoided becoming invalid only if a long-time injection measure was taken for the injectors.These findings pave the way to understand fluid seepage in real complex reservoirs during CO_(2)-ECBM and conduct further field projects. 展开更多
关键词 CO_(2)-ECBM PERMEABILITY ANISOTROPY the staged ch_(4)output inhibition displacement profile
原文传递
CO_(2)强化煤层气产出与其同步封存实验研究 被引量:9
17
作者 苏现波 黄津 +1 位作者 王乾 于世耀 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期176-184,共9页
长期以来针对CO_(2)-ECBM已做了大量研究工作,然而有限的工业试验没能达到预期目的,使得这一煤层气强化技术推广应用欠缺。近些年随着各国碳中和路线的制定,CO_(2)封存逐渐受到重视,煤储层可否作为CO_(2)的封存空间、可否实现CO_(2)驱替... 长期以来针对CO_(2)-ECBM已做了大量研究工作,然而有限的工业试验没能达到预期目的,使得这一煤层气强化技术推广应用欠缺。近些年随着各国碳中和路线的制定,CO_(2)封存逐渐受到重视,煤储层可否作为CO_(2)的封存空间、可否实现CO_(2)驱替CH_(4)和封存同步进行,又重新回归人们的视野。为此,以新疆准南区块目标煤层样为研究对象,采用不同CO_(2)与CH_(4)混合比例气体进行煤的吸附/解吸实验,探索混合气体比例对CO_(2)-ECBM和CO_(2)吸附封存潜力的影响。结果表明,随着混合气体CO_(2)比例减少,CH_(4)驱替效果降低,其中40%CH_(4)+60%CO_(2)混合气体的CO_(2)残余量最多,在解吸至0.7 MPa时已有83.05%的CH_(4)产出,而83.62%的CO_(2)吸附残余在煤中,表明其CO_(2)吸附封存潜力最佳。根据道尔顿分压分体积理论和Langmuir方程,对降压解吸阶段各混合气体解吸量与解吸率进行理论计算,结果显示,随混合气体CO_(2)含量减少,煤中CO_(2)的残余率、残余量以及CH_(4)最终解吸率均降低。理论计算与实验中CH_(4)解吸率和CO_(2)残余量随混合气体组成变化趋势基本一致,表明混合气体中CO_(2)占比越高,越有利于最大限度地提升CH_(4)采收率以及煤储层CO_(2)吸附封存潜力。研究认识为CO_(2)-ECBM和煤储层CO_(2)封存现场应用提供理论依据,为这一技术的推广应用提供实验支撑。 展开更多
关键词 煤层气 CO_(2)-ECBM CO_(2)驱替ch_(4) CO_(2)同步封存 吸附/解吸
下载PDF
采空区对CO_(2)置换开采海域天然气水合物置换效果影响的实验研究 被引量:1
18
作者 李子涵 潘栋彬 +4 位作者 陈晨 钟秀平 聂帅帅 马英瑞 孟奕龙 《钻探工程》 2022年第1期88-95,共8页
为揭示固体开采形成的采空区对CO_(2)置换开采天然气水合物置换效果的影响,开展了含采空区储层与完整储层的CO_(2)/N_(2)置换开采不同天然气水合物饱和度对比实验研究。结果表明:对于水合物饱和度分别为30%和45%的试样,含采空区储层较... 为揭示固体开采形成的采空区对CO_(2)置换开采天然气水合物置换效果的影响,开展了含采空区储层与完整储层的CO_(2)/N_(2)置换开采不同天然气水合物饱和度对比实验研究。结果表明:对于水合物饱和度分别为30%和45%的试样,含采空区储层较完整储层的CH_(4)置换率分别提高了5.5%和9%,单位体积CO_(2)封存量分别提高了26.5%和39.8%。采空区的存在提高了置换介质与天然气水合物的摩尔比率,从而提供了更高的置换驱动力;且在较高水合物饱和度试样中采空区还会提高置换介质的扩散作用,导致含采空区储层的置换效果好于完整储层。因此,在固体开采后进一步进行CO_(2)置换开采,可以提高置换开采效率,同时有助于碳封存与地层稳定,是一种潜在的海域天然气水合物安全、绿色开采模式。 展开更多
关键词 海域天然气水合物 采空区 ch_(4)置换率 CO_(2)封存
下载PDF
Numerical modeling of the dynamic variation in multiphase CH_(4) during CO_(2) enhanced gas recovery from depleted shale reservoirs 被引量:1
19
作者 Lijun CHENG Ye ZHANG +3 位作者 Jun LIU Zhaohui LU Chunlin ZENG Peng ZHAO 《Frontiers of Earth Science》 SCIE CSCD 2021年第4期790-802,共13页
Regarding CO_(2)enhanced shale gas recovery,this work focuses on changes in the multiphase(free/adsorbed)CH_(4)in the process of CO_(2)enhanced shale gas recovery,by utilizing a rigorous numerical model with real geol... Regarding CO_(2)enhanced shale gas recovery,this work focuses on changes in the multiphase(free/adsorbed)CH_(4)in the process of CO_(2)enhanced shale gas recovery,by utilizing a rigorous numerical model with real geological parameters.This work studies nine injection well(IW)and CH_(4)production well(PW)combinations of CO_(2)to determine the influence of IW and PW locations on the dynamic interaction of multiphase CH_(4)during 10000 d of CO_(2)injection.The results indicate that the content of both the adsorbed CH_(4)and free CH_(4)is strongly variable before(and during)the CO_(2)-CH_(4)displacement.In addition,during the simulation process,the proportion of the adsorbed CH_(4)among all extracted CH_(4)phases dynamically increases first and then tends to stabilize at 70%-80%.Moreover,the IW-PWs combinations signifi-cantly affect the outcomes of CO_(2)enhanced shale gas recovery-for both the proportion of adsorbed/free CH_(4)and the recovery efficiency.A longer IW-PW distance enables more adsorbed CH_(4)to be recovered but results in a lower efficiency of shale gas recovery.Basically,a shorter IW-PWs distance helps recover CH_(4)via CO_(2)injection if the IW targets the bottom layer of the Wufeng-Longmaxi shale formation.This numerical work expands the knowl-edge of CO_(2)enhanced gas recovery from depleted shale reservoirs. 展开更多
关键词 CO_(2)-ch_(4)displacement free gas Longmaxi shale ch_(4)desorption numerical simulation
原文传递
二氧化碳置换开采天然气水合物控制因素研究
20
作者 李弈乐 徐纯刚 +4 位作者 钟雨芯 彭泽旭 张炜 曾秀琴 汪道岚 《广州化工》 CAS 2022年第23期77-80,共4页
二氧化碳(CO_(2))减排与能源短缺是当前全世界正面对的两大问题。利用水合物法CO_(2)置换开采天然气水合物(NGH)既可实现CO_(2)水合物地层封存,又能开采CH_(4),是高效的CO_(2)利用与封存技术。本文开展CH_(4)-CO_(2)置换开采NGH实验,探... 二氧化碳(CO_(2))减排与能源短缺是当前全世界正面对的两大问题。利用水合物法CO_(2)置换开采天然气水合物(NGH)既可实现CO_(2)水合物地层封存,又能开采CH_(4),是高效的CO_(2)利用与封存技术。本文开展CH_(4)-CO_(2)置换开采NGH实验,探究置换效率的影响因素。研究结果表明,置换效率受控于气体在水合物相的扩散,越靠近气相,置换效率越高,而越远离气相则置换效率越低。研究结果对于进一步提高CH_(4)-CO_(2)置换效率以及促进碳减排事业的发展具有重要的意义。 展开更多
关键词 碳减排 碳利用与封存 二氧化碳-甲烷置换 天然气水合物 原位拉曼
下载PDF
上一页 1 下一页 到第
使用帮助 返回顶部