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题名CO_(2)强化煤层气产出与其同步封存实验研究
被引量：2
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作者
苏现波
黄津
王乾
于世耀
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机构
河南理工大学资源环境学院
河南理工大学非常规天然气研究院
中国地质大学(武汉)资源学院
中原经济区煤层(页岩)气协同创新中心
河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地
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出处
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期176-184,共9页
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基金
国家自然科学基金重点项目(42230804)
国家自然科学基金面上项目(42072193)
+1 种基金
河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地开放基金项目(WS2021B13)
河南省自然科学基金青年项目(222300420173)。
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文摘
长期以来针对CO_(2)-ECBM已做了大量研究工作,然而有限的工业试验没能达到预期目的,使得这一煤层气强化技术推广应用欠缺。近些年随着各国碳中和路线的制定,CO_(2)封存逐渐受到重视,煤储层可否作为CO_(2)的封存空间、可否实现CO_(2)驱替CH_(4)和封存同步进行,又重新回归人们的视野。为此,以新疆准南区块目标煤层样为研究对象,采用不同CO_(2)与CH_(4)混合比例气体进行煤的吸附/解吸实验,探索混合气体比例对CO_(2)-ECBM和CO_(2)吸附封存潜力的影响。结果表明,随着混合气体CO_(2)比例减少,CH_(4)驱替效果降低,其中40%CH_(4)+60%CO_(2)混合气体的CO_(2)残余量最多,在解吸至0.7 MPa时已有83.05%的CH_(4)产出,而83.62%的CO_(2)吸附残余在煤中,表明其CO_(2)吸附封存潜力最佳。根据道尔顿分压分体积理论和Langmuir方程,对降压解吸阶段各混合气体解吸量与解吸率进行理论计算,结果显示,随混合气体CO_(2)含量减少,煤中CO_(2)的残余率、残余量以及CH_(4)最终解吸率均降低。理论计算与实验中CH_(4)解吸率和CO_(2)残余量随混合气体组成变化趋势基本一致,表明混合气体中CO_(2)占比越高,越有利于最大限度地提升CH_(4)采收率以及煤储层CO_(2)吸附封存潜力。研究认识为CO_(2)-ECBM和煤储层CO_(2)封存现场应用提供理论依据,为这一技术的推广应用提供实验支撑。
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关键词
煤层气
CO_(2)-ECBM
CO_(2)驱替CH_(4)
CO_(2)同步封存
吸附/解吸
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Keywords
coalbed methane
CO_(2)-ECBM
CO_(2) displacing CH_(4)
CO_(2) synchronous storage
adsorption/desorption
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分类号
P618.11
[天文地球—矿床学]
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题名二氧化碳用于地质资源开发及同步封存技术综述
被引量：4
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作者
包一翔
李井峰
郭强
蒋斌斌
苏琛
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机构
国家能源集团煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室
北京低碳清洁能源研究院
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期84-95,共12页
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基金
中国工程院重大咨询资助项目(2021-XBZD-13-49)。
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文摘
以煤炭为主体的化石燃料目前占我国一次能源消费的80%以上,在“碳达峰、碳中和”目标下,二氧化碳捕集与封存技术(CCS)是二氧化碳(CO_(2))规模化减排的关键技术。对比了世界各国CCS工程应用的进展,全球目前共有164个CCS项目(分布在28个国家),正在运行的CCS项目有56个(分布在15个国家),美国、中国和英国是CCS项目总数排名前三的国家,正在运行的CCS项目数前三的国家为美国、中国和加拿大。介绍了CO_(2)用于石油、卤咸水、天然气、可燃冰等地质资源开发并同步实现不同程度地质封存的技术原理。CO_(2)驱油技术比传统生产方法碳强度低,同时能够利用原油采空区实现CO_(2)封存。深部卤咸水层的理论CO_(2)封存容量可实现保持大气中CO_(2)浓度约为450×10^(-6),卤咸水及其所含矿物元素均可转化为收益从而抵消一部分封存技术成本。采用CO_(2)驱替甲烷等气体时,岩层特性、注入压力和温度等决定了生产效率,天然气储存地层的密封性有助于减少CO_(2)在竖直方向的扩散和损失。探讨了CO_(2)地质封存协同高浓盐水处置、CO_(2)用于地下煤气化、CO_(2)用于干热岩开发技术。CO_(2)封存协同高浓盐水处置可实现二者同时减量,浓盐水中的高硬度可加快CO_(2)的碳酸化过程。CO_(2)用作气化剂,可调节合成气的组成,但气化过程较难控制,煤气化产生的地层空间可用于CO_(2)封存。CO_(2)用于干热岩开发可节省用水、减少管道结垢等,但CO_(2)较高损失率或导致封存效果不够理想。最后,总结了CCS面临的成套装备开发缺乏、技术原理认识不足、技术成本高、法律法规不完善等问题并对其应用潜力进行了展望。
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关键词
二氧化碳
地质封存
资源开发
同步封存
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Keywords
carbon dioxide
geological storage
resources exploitation
synchronous storage
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分类号
P66
[天文地球—地质学]
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