沁水盆地深部煤层水平井CO2注入参数优化与模拟研究

"沁水盆地柿庄北深部煤层水平井CO2注入参数研究" 本文主要探讨了在沁水盆地柿庄北地区的深部煤层中进行二氧化碳（CO2）注入以提高煤层气（CH4）产量的技术及其优化参数。这一技术基于CO2对煤层的吸附能力超过CH4，通过将CO2注入到深部煤层，可以有效地驱替CH4，从而增加煤层气井的产量，同时实现CO2的地下封存，具备环保和经济效益。 首先，研究者深入分析了深部煤储层的特性，这些特性包括煤层的孔隙结构、渗透性、吸附性能以及与CO2和CH4相互作用的物理化学性质。这些特性对于理解CO2注入的效果至关重要，因为它们影响着气体在煤层中的扩散和流动。 接着，利用气、水两相多组分的单孔和双孔模型进行了三维储层数值模拟。这种模拟技术能够模拟在不同井底压力下，完成CO2注入所需的时间，以及CO2如何在煤层中分布和与CH4竞争吸附位点的过程。通过对不同注入参数的模拟，研究者找到了最佳的注入施工条件。 优化后的CO2注入施工参数设定为井口注入压力低于10 MPa，注入速率低于47 L/min。这些参数是基于对数值模拟结果的分析得出的，旨在确保注入过程的安全性和效率。通过实际注入实验验证，结果显示注入压力与模拟的连续注入时间一致，证明了所采用的数值模拟方法能准确预测注入压力与注入量的关系，从而为实际操作提供了可靠的依据。 此外，文章还强调了在深部煤层进行水平井CO2注入的重要性，水平井能够提供更大的接触面积，使CO2与煤层的交互更充分，有利于CH4的驱替。同时，水平井设计也对注入参数的优化起到了关键作用。 关键词涉及的领域包括深部煤层地质特征、CO2注入参数优化、水平井技术和数值模拟技术的应用。这项研究为未来类似的煤层气开采项目提供了理论基础和实践指导，有助于进一步提升我国煤层气的开发效率和环境保护水平。 "沁水盆地柿庄北深部煤层水平井CO2注入参数研究"是一项结合地质学、工程技术和环境科学的综合研究，其成果对于推动我国煤层气产业的可持续发展具有重要意义。通过深入理解并优化注入参数，可以实现经济效益和环境保护的双重目标。