寺河井田CO2注入下煤中矿物反应渗透率变化规律研究

该研究论文深入探讨了二氧化碳注入煤炭储层过程中与矿物反应对渗透率的影响。以晋城矿区寺河井田作为研究对象，研究团队利用扫描电镜和X射线衍射技术分析了煤中的矿物成分，并确定了矿物的填充方式，主要发现是煤中矿物主要包括黏土和碳酸盐矿物，以薄膜状附着和完全或半充填于煤层裂隙的形式存在。 作者们运用煤储层的几何模型和渗流理论，构建了一个数学模型，来模拟原始煤体的渗透率和矿物质溶解后渗透率的变化过程。他们通过测量寺河矿的孔径分布和不同矿物的溶解度，探究了二氧化碳注入后与不同矿物反应所引起的渗透率变化规律。研究结果显示，二氧化碳注入初期，由于某些矿物溶解，导致煤层渗透率有所增加；然而，随着时间推移，由于矿物沉淀或生成新的矿物结构，渗透率可能会出现下降的趋势。 值得注意的是，在矿物含量相同的条件下，那些在大孔径裂隙中高含量附着或充填的矿物，其溶解后对煤层渗透率的影响更为显著，渗透率增加的幅度更大。实验证明，这一数学模型在一定程度上能够准确预测和解释煤层注CO2后的渗透率变化，证实了其在煤层气开采中的实用价值。 总结来说，这项研究不仅揭示了二氧化碳注入对煤层渗透率的具体影响机制，还提供了关键的数据支持和理论依据，对于优化煤层气开采策略以及评估CO2封存技术的有效性具有重要意义。