CO2和He在阳泉煤CH4饱和基质煤柱中的渗流特性.pdf

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1、第39卷第2期燃料化学学报Vo1．39No．22011年2月JournalofFuelChemistryandTechnologyFeb．2011文章编号：0253—2409(2011)02-0094—05CO2和He在阳泉煤CH4饱和基质煤柱中的渗流特性汤放新一，杨建丽，肖勇，刘振宇，NielsvanWageningen(1．中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室，Il【J西太原030001；2．中国科学院研究生院，北京100049；3．北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室，北京1000294．ShellInternational

2、Exploration&ProductionB．V．，Kesslerpark1，2288GSR~swijk，Netherlands)摘要：利用自行设计的自约束渗透装置，采用热导检测器在线跟踪穿透实验过程中CO或He的渗透信号，在40℃条件下，对比研究了CO：和He在阳泉煤CH饱和基质煤柱(【P6×13mm)中的渗透行为，讨论了煤对气体的吸附或吸取作用及孔隙气压对渗透率的影响。研究表明，有别于煤对He的作用，在CO：和CH交替渗透时，不同的CH吹扫时间，对应于不同的CO初始穿透时间。CO：穿透后被CH吹扫36h，在煤柱中仍有残留，表明煤对CO：具有相

3、对较强的吸着作用。He在煤柱中穿透后没有明显残留，并且He在测试煤柱中渗透率明显大于CO的渗透率。在测试条件下，气体交替渗透多次的稳定渗透率无明显变化，表明煤柱的结构没有发生显著变化。由于孔壁效应、煤基质膨胀、吸附边界层等因素的存在，使得气体渗透率随孔隙气体压力的增加而降低。关键词：煤；CO，；CH；渗透率；穿透实验中图分类号：P618．11文献标识码：APermeabilityofCO2andHeinYangquancoalmatrix-plugsaturatedbyCH4TANGFang—xin’，YANGJian—li。，XIAOYong，L

4、IUZhen—yu，NielsvanWageningen(】．StateKeyLaboratoryofCoalConversion，InstituteofCoalChemistry，ChineseAcademyofSciences，Taiyuan030001，China；2．GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China；3．StateKeyLaboratoryofChemicalResourceEngineering，BeijingUniversityofChemi

5、calTechnology，Beijing100029，China；4．ShellInternationalExploration&ProductionB．，Kesslerpark1，2288GSnijswijk，Netherlands)Abstract：TheCO2permeabilityofYangquancoalmatrix—plug(‘P6x13toni)saturatedbyCH4wasstudiedbycarryingoutCObreakthroughtestsat40℃．Thesimilartestswereperformedwith

6、inertgasHeforcomparison．Thebreakthroughtestswereperformedinaself-confiningflowcellequippedwithanonlinethermalconductivitydetectorforcontinuallymonitoringthesignalofCO。orHe．Theimbibitionofgasbycoalandtheinfluenceoftheporegaspressurewereinvestigated．ItshowsthatunlikeHethereissig

7、nificantresidualCO1eftinthecoalmatrixevenafterC0，wasflushedbyCHdfor36h．ItrevealsthatcoalhasstrongerimbibitionabilityforCO，，whichlcadstothediferenceinitsbreakthroughtimefordifferentCHflushingtime．NonotableresidualHeisfoundduringthebreakthroughtests．Hepermeabilityissignificantly

8、higherthanthatofCO。．Theobtainedpermeabilitycoefficientsofthec