本文關鍵詞：添加表面活性劑注水驅(qū)替煤層瓦斯的實驗研究

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【摘要】：在分析國內(nèi)外注水驅(qū)氣技術研究的基礎上,基于自主研制的注水驅(qū)替煤層瓦斯實驗裝置,進行了注純水和注表面活性劑溶液驅(qū)替煤樣瓦斯實驗,研究了煤樣變質(zhì)程度、注水壓力、煤樣瓦斯吸附平衡壓力和注水介質(zhì)對水驅(qū)替瓦斯的影響規(guī)律和機理。結合壓汞實驗測定煤樣的孔隙分布特征和接觸角測定儀測定水溶液的接觸角和表面張力,探討煤層孔隙結構和毛細管力之間的關系。通過實驗室實驗、理論分析以及現(xiàn)場試驗,并結合毛細管力研究添加表面活性劑與注純水在注水驅(qū)替瓦斯效果上的不同,系統(tǒng)揭示其影響機理。實驗結果表明:水溶液中添加表面活性劑后能有效降低其表面張力,增加水溶液的滲透能力,在同等條件下對煤體瓦斯的驅(qū)替效果較純水明顯;隨著注水壓力的增加,水溶液滲透至煤樣的臨界尺度減小,能夠有效驅(qū)替更小孔徑的瓦斯;通過對注水前后煤樣進行孔隙分布特征測定,發(fā)現(xiàn)注水有效擴展煤的孔隙結構,煤樣的總孔容增加10.9%~14.5%。水溶液對瓦斯驅(qū)替機理體現(xiàn)在大孔徑的驅(qū)趕、小孔徑的毛細管力自吸驅(qū)替和微孔中的競位吸附三個方面。
【關鍵詞】：表面活性劑 注水 驅(qū)替瓦斯 孔隙結構
【學位授予單位】：華北科技學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD712
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 變量注釋表16-17
• 1 緒論17-23
• 1.1 研究背景及意義17-18
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-20
• 1.3 問題的提出20
• 1.4 主要研究內(nèi)容、思路及研究路線20-23
• 2 實驗裝置的建立及實驗方法23-31
• 2.1 實驗裝置的建立23-25
• 2.2 實驗方法25-28
• 2.3 表面活性劑的選擇28-31
• 3 三軸條件下注水驅(qū)替煤樣瓦斯實驗31-50
• 3.1 不同注水壓力驅(qū)替瓦斯實驗31-40
• 3.2 不同變質(zhì)程度水驅(qū)瓦斯實驗40-44
• 3.3 不同吸附平衡壓力水驅(qū)瓦斯實驗44-50
• 4. 注水驅(qū)替煤樣瓦斯微觀機理50-66
• 4.1 煤的結構特征50
• 4.2 注水前后對煤樣孔隙特性的影響50-58
• 4.3 水驅(qū)替瓦斯微觀分析58-60
• 4.4 水驅(qū)替瓦斯的機理分析60-64
• 4.5 注水過程中水鎖效應64-66
• 5 現(xiàn)場注表面活性劑驅(qū)替實驗66-72
• 5.1 試驗地點概述66
• 5.2 現(xiàn)場注表面活性劑促抽瓦斯試驗66-67
• 5.3 注表面活性劑促抽瓦斯試驗結果及分析67-72
• 6 結論與展望72-74
• 參考文獻74-78
• 作者簡歷78-80
• 學位論文數(shù)據(jù)集80

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