深煤层CO2注入技术提高采收率：模拟与试验研究

"深煤层井组CO2注入提高采收率关键参数模拟和试验" 本文主要探讨了在深部煤层中使用CO2注入技术来提高煤层气采收率的关键参数及其模拟与试验结果。这项技术利用了CO2对煤层的强吸附特性，能有效地置换出CH4，同时实现大量CO2的长期封存。根据实验分析，在柿庄北地区的煤层中，CO2的吸附能力是CH4的两倍。当解吸压力下降时，CH4比CO2更快地解吸，这有利于更有效地置换出CH4。 CO2注入会导致煤储层物理性质的变化，尤其是渗透率的变化。这种变化是由于CO2的吸附和解吸导致的煤基质的膨胀和收缩。渗透率在压力下降过程中呈现出先降低后快速增加的趋势。为了进一步理解这些影响，研究者运用模拟软件构建了地质模型和数值模型，以分析CO2注入量、频率和注入方式对井组或单井产量、采收率及CO2埋藏量的具体影响。 模拟研究表明，理想的注入策略是每天注入10至15吨的CO2，连续注入90天，然后关闭井口90天，重复此过程2年，可以有效提高采收率。现场试验验证了这一理论，3号煤层的吸附能力为每天8吨CO2，整个井组的CO2封存量潜力估计为12,616吨。 这项工作对深煤层的CO2注入技术提供了科学依据，对于优化采收策略、提升能源效率和环境效益具有重要意义。研究结果对于煤炭学、能源工程以及环境科学领域都具有实际应用价值，特别是在应对全球气候变化和提高非传统天然气资源利用效率方面。通过这种方式，不仅能够提高煤层气的采收率，还能够有效地存储大量的温室气体CO2，为实现可持续的能源开发和环境保护提供了一种可行的解决方案。