煤系地层注入CO2开采煤层气质交换的机理

论述了注CO2开采煤层气质交换机理和煤系地层封存CO2意义，建立了注CO2开采煤层气的物理数学模型。采用饱和食盐水集气方法测定了表征解吸阻力大小的综合参数——综合传质系数α随浓度、煤变质程度、放散时间的变化规律。试验结果表明：α随煤粒吸附基质浓度的增大而增大；变质程度相同时，CH4的α随时间的衰减较CO2的α随时间的衰减慢；基质浓度相同时，煤变质程度越高，α越小，且对不同变质程度的煤岩，CH4的α大于CO2的α，即不同变质程度的煤岩对CO2的吸附能力都大于CH4。说明注气增加储层压力促进气体解吸置换，各种煤岩对CH4的解吸量大于对CO2的解吸量这一现象与煤的变质程度无关。因此，在不同变质程度煤层，甚至煤系地层中，注气开采煤层气与储存CO2技术在理论上都是可行的。