煤層注氮模擬實(shí)驗(yàn)中的置換-驅(qū)替效應(yīng)及其轉(zhuǎn)化機(jī)制分析
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【摘要】:為了研究注N_2促排煤層瓦斯過(guò)程中驅(qū)替和置換效應(yīng)及其主導(dǎo)作用,利用自研的煤層注氣實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)行了單軸應(yīng)力、分層預(yù)壓成型條件下煤層注N_2促排瓦斯的模擬實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:驅(qū)替和置換效應(yīng)始終貫穿整個(gè)注氣過(guò)程,共同作用將煤體中瓦斯排出。在注氣初期14 min內(nèi),置換解吸效應(yīng)起主導(dǎo)作用,注入的N_2由于被吸附或充填于煤層孔裂隙等自由空間而被全部滯留煤中,表現(xiàn)為出口并無(wú)N_2排出,而煤體中的CH_4則大量解吸排出。在14~200 min注氣實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi),置換作用的主導(dǎo)地位將逐漸喪失,開(kāi)始進(jìn)入置換作用減弱和驅(qū)替作用增強(qiáng)的轉(zhuǎn)換階段;在注氣時(shí)間大于400 min的后期,處于置換和驅(qū)替相互作用、彼此平衡的時(shí)期,但置驅(qū)總效率處于較低水平。根據(jù)注氣400 min(6.67 h)后注氣促排效率較低的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,建議井下煤層注氣時(shí)間控制在8 h工作制的一個(gè)小班以?xún)?nèi)為宜。
【作者單位】: 河南理工大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院;河南省瓦斯地質(zhì)與瓦斯治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室——省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地;東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院;
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【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51174081) 河南理工大學(xué)博士基金資助項(xiàng)目(B2012-089)
【分類(lèi)號(hào)】:TD712.6
【正文快照】: 注氣驅(qū)替煤層瓦斯技術(shù)是從石油、煤層氣開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的水驅(qū)油(氣)、氣驅(qū)油(氣)技術(shù)發(fā)展而來(lái)的。20世紀(jì)末,美國(guó)在圣胡安盆地將CO2注入煤層提高煤層氣采收率(CO2-ECBM)并取得成功[1],就此拉開(kāi)了煤層氣開(kāi)采領(lǐng)域內(nèi)的煤層注氣驅(qū)替甲烷技術(shù)應(yīng)用序幕。此后日本、波蘭、加拿大和中國(guó)等國(guó)家
【相似文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):810796
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