注烟道气提高煤层气采收率(CO2-ECBM)的可行性分析

CO2-ECBM技术是随着煤层气资源的大量开采和对温室效应的逐渐关注提出和发展起来的.应用CO2-ECBM技术可以提高煤层甲烷的采收率,为人类提供更多的清洁能源,同时又可以埋藏大量烟道气CO2,减少温室效应,具有环境效益.此外,本文给出案例分析了CO2-ECBM技术的发展前景.     

不可采煤层CO2封存的数值模拟

将CO2注入不可采煤层进行封存(CO2-ECBM)能在封存CO2的同时回收甲烷,因而是一项具有良好前景的CO2处置技术。CO2或者CO2/N2混合气注入煤层后在煤层中运移涉及到多组分气体在煤中的吸附、多组分气体以及气、水两相在煤层中的扩散渗流等过程。基于上述过程,建立了考虑煤基质吸附气体后的膨胀效应、能够描述多组分气体在煤层中吸附/解吸扩散渗流过程的数学模型,并采用数值解法对模型进行了求解,与已有的模拟结果比较表明建立的模型是可靠的;利用该模型研究了煤层渗透率、不同气体差异性吸附膨胀系数、煤对CO2/CH4的吸附比、以及注入气体组成对于CO2封存以及煤层气生产的影响,研究结果可以为CO2-ECBM项目的场地条件选择以及工艺参数的优化提供依据。     

注入CO_2提高煤层气井产能技术的作用机理

向煤层中注入CO2可以提高煤层气采收率(CO2-ECBM)。这一技术目前已在国内外得到验证。中文介绍了该技术的作用机理在于CO2与CH4在煤体内的竞争吸附过程中处于优势,能够将吸附态的CH4置换为游离态。从煤级、煤的有机显微组分、煤储层渗透率、煤基质的吸附膨胀和煤层含水性5各方面介绍了这一技术的影响因素。指出了未来需要关注的方向。     

煤层气采收率影响因素分析

用Langmuir吸附方程分析了废弃地层压力对煤层气采收率的影响,用实验的方法分析了地层温度和CO2驱替流量对煤层气解吸率的影响。实验表明增加地层温度有助于煤层气的解吸,增加CO2驱替流量则可以提高煤层气脱附速度和最终脱附量。研究表明采收率降低废弃地层压力、增加地层温度和增大驱替流量有利于提高煤层气的采收率。     

江苏省煤基CO_2捕集与地质储存重点实验室

正江苏省煤基CO2捕集与地质储存重点实验室是2010年依托中国矿业大学建设,实验室学术委员会主任为岑可法院士,实验室主任为刘炯天院士。实验室围绕燃煤CO2的分离提纯以及CO2在地质环境储存的重大地质科学与工程技术问题.开展CO2捕集材料、CO2-ECBM理论与技术、CO2封存环境模拟与评价及CO2处置环境监测等方而的研兄现拥有面积近3000平米研只场所.配备有ISO GCMS     

CO2地下处置与煤层气开采的数值模拟

采用Crank-nisholson差分格式与Richtmyer方法,对单井注入CO2与CH4二组分气体的扩散渗流物理模型进行离散化处理,从而把对非线性微分方程组的求解转化为对线性方程组的求解.基于Matlab语言编制数值计算程序,同时依据永安、双柳和寺河三矿煤层的实际参数进行模拟计算,得到了注气过程中各组分气体分压和基质内组分浓度的变化规律.数值模拟计算表明,向煤层中注入CO2不仅可以驱替、置换煤层气,提高煤层气的回收率,而且煤层对CO2有一定的储存能力.     

注入二氧化碳及氮气驱替煤层气机理的实验研究

论述了我国开采煤层气目前存在的问题,并且通过煤对二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氮气（N2）吸附机理的分析,提出注入二氧化碳（CO2）或氮气（N2）提高煤层气采收率技术的可行性。并从其注气驱替煤层气的作用机理的不同,从理论上和实验中得出注入二氧化碳（CO2）的效果要优于氮气（N2）。     

CO2煤层注入埋藏意义及原理分析

二氧化碳的煤层处置即CO2-ECBM（Enhanced Coallbed Methane Recovery）技术。主要是通过将收集到的二氧化碳注入煤层。借助于煤基质块的吸附作用将二氧化碳“固定”埋藏于地下。实现减少大气中温室气体的作用。     

CO2注入增产煤层气的作用机理

针对CO2注入增产煤层气问题,在分析CO2注入增产煤层气的作用机理基础上,利用已有试验资料分析了煤级、压力、温度和湿度等因素对CO2注入增产煤层气技术的影响.研究表明:温度对注入效果影响不大,而湿度增加能极大的抑制CO2吸附,从而影响CO2注入增产效果.为了取得较好的CO2注入增产效果,煤级应较高,注入煤层埋置深度宜为400～600 m和1100 m～1500 m之间,煤岩的渗透率宜在0.5×10-3μm2～5×10-3μm2之间,且煤岩断裂构造不发育.     

煤层气井潜在酸联合加砂压裂增产机理及应用

为研究煤层气井潜在酸促进加砂压裂协同增产作业的效果,提高煤层气井采收率,应用扫描电镜分析技术及室内岩心驱替实验的方法,对煤层气储层岩性特征及潜在酸性能进行分析评价,并结合矿场实际效果检验,研究了潜在酸联合加砂压裂增产技术机理及其应用前景。研究表明:煤中含有多种酸溶性碳酸盐矿物主要为方解石(Ca CO3),晶体形态有菱面体、似立方体、柱状、板状等,产状有脉状、薄膜状、分散状等形态存在于煤层中,因此可以考虑采用潜在酸酸化技术改造煤层的孔隙度从而提高煤层的渗透率。以氯化铵和多元醛形成的潜在酸,该潜在酸对煤心矿物具有一定的酸蚀性,既可以起到酸化增加孔隙度的作用而增加储层渗透率,又不会因为酸蚀量大而破坏煤的结构,该潜在酸还可以与煤层气清洁压裂液体系配合使用。从PH1-006X1井和PH1-006X2井的现场应用表明,潜在酸与加砂压裂联合增产技术对煤层压裂效果明显,投产即表现出较高的产量。利用煤层气井储层中的碳酸盐矿物生成潜在酸,联合加砂压裂可以有效的提高采收率,具有良好的应用效果。     

CH_4-CO_2催化重整对煤层气利用的意义及应用原理

煤层气甲烷二氧化碳重整技术（methane catalytic reforming with carbon dioxide to syngas）,即利用煤层气中的混合气体,在催化剂的作用下,使CH4-CO2重新组合生成高热值、高环保的CO和H2。以实现提高能源利用率和减少温室气体排放的目的。     

温室效应及气体水合化控制方法

温室气体大量排放引起的全球气候变暖问题日趋严峻,由此导致的温室效应正在严重地威胁着人类赖以生存的环境.运用水合物技术处理CO2和CH4这两种主要的温室气体是国际水合物界广泛关注的焦点.介绍了CO2置换法开采天然气水合物的技术,结合天然气和煤炭工业中CH4的主要排放途径分析了CH4的减排和资源化技术,阐述了天然气水合物的生成、分解工艺及储存的稳定性.利用带有搅拌装置的水合物实验系统研究了不同浓度煤层气的水合化过程,结果表明:在适当条件下不同浓度的煤层气均易形成水合物.通过对实验结果及文献资料的分析表明:运用水合物技术处理温室气体在技术上是可行的.文章最后指出了水合物技术在处理温室气体方面应加强研究的内容.     

流化床天然气耦合重整洁净化石燃料尾气制合成气研究

流化床天然气耦合重整富CO2气体制合成气综合了节能、环保及原子经济性等特点，具有其独特优势：(1)原料廉价且具有环境效益．综合利用两种最具“温室效应”的一碳化合物，使之成为碳源和氢源转化为合成气，是一个绿色催化反应过程．(2)天然气耦合重整过程可以是将吸热的H2O、CO2重整与放热的烃类氧化反应能量耦合，达到完全或者部分自热的目的．(3)项目研究结果不仅可以用于清洁化石燃料尾气的资源化利用，而且使天然气经合成气转化成高附加值的化工产品或燃料提供理论基础和技术储备，也可以为油田伴生气、煤层气和炼厂气的资源化合理…     

工业固体废弃物矿化封存CO2研究综述

近年来，大量化石能源的燃烧导致大气中的二氧化碳（CO2）含量急剧上升，引起温室效应使全球气温明显上升。为了解固体废弃物封存CO2的研究进展，本文通过综述目前最典型的固体废弃物（粉煤灰、钢渣、石膏）矿化封存CO2，结果表明这三种固体废弃物由于具有高反应活性、储量大、转化率高等优势，间接碳酸化路线与直接干法碳酸化路线相比，具有反应条件温和、矿化效率高、纯度高等优点，未来应优先考虑直接湿法碳酸化和间接碳酸化路线。其中催化剂主要用来提高反应速率和矿化效率。主要影响因素有颗粒大小、温度、CO2压力、PH值、反应时间、搅拌速率和液-固比，需要通过实验来确定最佳反应条件。可见，矿物碳酸化封存CO2是现在乃至未来最具有潜力的技术，不仅可以应对全球气温显著变化，还可以实现“以废治废”。     

CO2减排战略与技术发展动态研究

要缓解全球变暖的趋势,就必须降低大气中的CO2排放量使其保持在一个较低的水平。但是,仅仅通过提高能源利用效率和使用新能源的方法,对降低CO2排放很有限。而且,未来的几十年,世界经济依然要依赖石化燃料作为主要能源。使用CO2捕集和储存这个方法可以大量降低大气中的CO2,又可以允许继续使用石化燃料,慢慢实现向可持续能源经济的过渡。     

注超临界CO_2开采高温废弃气藏地热机制与采热能力分析

高温废弃气藏具有巨大的地热开采潜力。在对比分析超临界CO2和常规携热介质水的热物性基础上,提出注超临界CO2开采高温废弃气藏地热的方法。利用数值模拟方法对CO2在高温废弃气藏中的采热能力及影响因素进行评估。结果表明,由于CO2具有很高的可注性和流动性,超临界CO2的采热速率可达到水的1.5倍;利用CO2循环开采高温气藏地热,不仅可以实现高效地热开发,还可以实现CO2地质埋存;对废弃气藏而言,可以充分利用现有井网和地面设施,减少初期资本投入,实现高温废弃气藏地热的有效和经济开发,进一步提高气藏的利用价值,延长其经济寿命。     

CO2驱油开采技术

目前低渗油藏面临着孔隙通道微细、渗透率低和渗流阻力大等问题,给油藏的开采带来诸多不利。为改善这一现状,提高原油的采收率,有必要了解目前CO2驱油开采技术。在参考大量相关文献后,对CO2驱油开采技术进行总结和归纳,内容包括:1)CO2的物理化学性质及驱油机理;2)CO2驱油目标地层筛选标准;3)CO2驱油分类;4)CO2驱油存在的问题,并对这些问题提出一些解决方法,具有一定指导价值。     

山西省加快煤层气产业化发展的对策

煤层气产业化不仅能从根本上消除煤炭生产安全隐患,保护生态环境,而且可创造煤层气及其产品链的商业价值,形成新的生产力和市场盈利模式,大大开拓新的发展领域.山西省煤层气产业化有着资源、区位、技术、市场等优势,了解山西煤层气产业化发展的现状与制约因素,明确煤层气产业化发展的目标,制定与提供科学可行的政策保障,对规范山西煤层气产业,促使其尽快走向良性循环的发展道路具有重要意义.     

关于对CO_2气体保护焊技术的研究与探讨

CO2气体保护焊焊接技术是一种主要以CO2气体为焊接保护气体来进行焊接的方法,是焊接技术的方法之一。在自动焊和全方位焊接技术中操作比较简单,可以全方位的进行焊接,因此在大中小企业普遍适用,而且具有许多优点;CO2能够快速的产生,所以CO2保护焊技术成本比较低;生产效率比较高,是焊条焊接的1到4倍;在焊接时飞溅较小;焊缝抗裂性能高等等优点。有优点也会有缺点,比如CO2气体保护焊技术对大气的污染比较严重等。本文将通过CO2气体保护焊技术的利与弊和CO2气体保护焊技术的特点和操作步骤等进行分析找到缺点的解决方法并对CO2气体保护焊技术进行探讨和分析让这种技术更有利与焊接技术的发展和应用。     

低渗透煤层注入超临界二氧化碳渗透性试验研究

为了提高低渗透煤层中煤层气的采收率,利用煤岩体典型的双重介质结构特征和超临界CO2具有表面张力为零、粘度低、扩散度和溶解能力强的特性,对超临界CO2注入低渗透煤层煤样的渗透性规律进行试验研究。结果表明：在超临界状态下,煤样渗透率和渗透系数均随有效体积应力的增大呈负指数递减;渗透率随孔隙压力的增大呈指数变化规律,趋势受粘度和孔隙压力之间关系的影响;渗透系数随孔隙压力的增加呈正指数递增规律;渗透率和渗透系数均随温度的升高呈负指数降低规律。此外,在注入超临界二氧化碳后,煤样的宏观和微观上均发现大量网状裂隙带和孔隙带,对提高低渗透煤层渗透性具有良好的效果。