利用C02提高煤層氣采收率,即C02—ECBMR。
煤層因其表面微孔隙具有不飽和能,易與非極性分子之間產生范德華力,從而具有吸附氣體的能力,其天然狀態下所吸附的含甲烷(通常達90%)、少量較重烴類、COZ和NZ的天然混合氣體成為煤層氣(CBM)。根據煤對C02和CBM吸附能力的差異,來實施C02一ECBMR(C02一Enhanced Coal Bed Methane Recovery)。
由于CO2比甲烷對煤具有更大的親和力(一定溫度和壓力下,煤體表面吸附C02的能力大約是吸附甲烷能力的2倍),將C02注入煤層,C02將吸附于煤層,而驅替出甲烷。除非溫度升高或壓力降低,C02將不會因解吸而重返大氣。
工藝示意圖如下圖:

深部煤層對C02成功處置有4項基本條件,包括相對均質的煤儲層,飽和氣煤層埋藏于適當的深度(500一2000m),位于簡單的構造帶,且在此處有非常高的滲透性。
為了防止封存后C02的逸出,C02一ECBMR首先考慮難以開采的深層煤層,這部分煤層的埋深常超過1500m。
目前,國外己進行了若干深部不可采煤層處置C02的試驗研究,如美國在SanJuan盆地的一個氣田建立了全球第一個C02一ECBMR的試驗項目,自1996年以來,己向Fruitland煤層注入了大于100,000tC02。在Alberta正進行一項測試ECBMR產量的受控試驗,區域性的評估項目在世界范圍內廣泛開展.2003年,我國在沁水盆地開展了C02埋藏和C02一ECBMR技術研究的微型先導性試驗。多井模擬結果表明,在C02注入期內,單井CH4平均產量為注入前產量的2.8一15倍。試驗共注入192.8t液態C02,在注入后的重新生產初期C02產出量累計約30—40t。這些氣體一部分來自井筒游離氣,一部分為解吸氣。而大部分C02氣體被封存在煤層之中。
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