晋城无烟煤CO2-ECBM增产与封存模拟优化

本文主要探讨了晋城无烟煤储层在CO2-Enhanced Coalbed Methane Recovery (ECBM)过程中的数值模拟研究。晋城无烟煤因其独特的地质条件和煤层气藏的特点，其开采通常需要通过压裂等手段提高产气效率。研究者利用澳大利亚联邦科工组织的SIMEDWin数值模拟软件，模拟了不同生产井和注入井井距（116米、200米和300米）对煤层气增产和CO2埋存的影响。 研究结果显示，向煤储层注入CO2能够显著提升煤层气的采出率，这主要得益于CO2作为驱动气体的作用，它有助于打开原本封闭的煤层，促进甲烷的释放。在CO2-ECBM过程中，生产井的气产量和水产量呈现出紧密的联动关系，即随着CO2注入，气产量上升，随后水产量也相应增加，这表明了CO2注入对储层动态响应的直接影响。 同时，煤储层的割理孔隙度在甲烷解吸和CO2吸附的过程中发生了显著变化。当CO2注入时，甲烷的解吸会暂时增加孔隙度，而随后CO2的吸附则会使孔隙度下降。然而，由于有效应力的改变，这一过程可能反复发生，导致孔隙度呈现出增高—降低—增高—降低的波动趋势。 综合考虑煤层甲烷产量和CO2的封存能力，研究发现200米的产注井距在优化注入增产效果上表现较好。这样的井距既能有效地利用CO2驱动，又不会导致过高的地面设施需求或环境压力。因此，对于晋城无烟煤的CO2-ECBM开发策略，200米的井距是一个值得推荐的选择，可以平衡经济效益和环境保护的需求。 此外，这项研究还得到了国家重点基础研究发展规划和国家自然科学基金等多个项目的资金支持，强调了对煤炭资源高效、环保开采技术的持续关注与投入。通过这些模拟结果，科研人员为晋城无烟煤的可持续开采提供了科学依据和技术指导，对整个煤炭行业乃至碳捕获和储存技术的发展具有重要意义。