导读:本文包含了混合气体驱替煤层气技术论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:混合气体驱替煤层气,低渗透,不可采煤层,煤层气采收率
混合气体驱替煤层气技术论文文献综述
方志明,李小春,李洪,陈寒秋[1](2010)在《混合气体驱替煤层气技术的可行性研究》一文中研究指出气体驱替煤层气技术是近年来发展起来的具有温室气体减排和提高煤层气采收率双赢效果的新兴技术,相关研究受到世界主要发达国家的广泛重视。对于温室气体减排的压力,发达国家的研究主要着眼于该技术在高渗透、不可采煤层中的应用,注入气体主要为CO2,目的是尽可能多地封存CO2,同时提高煤层气采收率。目前,国内在这方面的研究刚刚起步。国内煤层具有渗透率普遍较低、不开采煤层与要开采煤层难以界定的特点,注CO2气体驱替煤层气在这种煤层中的可行性值得商榷。针对国内煤层特点和煤矿瓦斯抽采率低的现状,建议采用富N2混合气体驱替煤层气技术,以提高煤层气产采收率。通过理论分析、数值模拟和现场试验研究分析了实施混合气体驱替煤层气技术的可行性。研究结果表明,混合气体驱替煤层气技术适用于国内低渗透、可开采煤层,可以提高煤层气采收率和单产量。(本文来源于《岩土力学》期刊2010年10期)
方志明[2](2009)在《混合气体驱替煤层气技术的机理及试验研究》一文中研究指出我国是煤炭工业大国,煤层气资源极为丰富,但目前我国煤层气抽采率还处于较低的水平。煤层气抽采率低的直接后果是煤矿瓦斯灾害频繁、采煤效率低下、资源浪费、环境污染等。提高煤层气采收率具有煤矿瓦斯灾害防治、煤层气规模化利用和温室气体减排的叁重效果。针对我国煤层绝大多数渗透率较低的特点和煤矿瓦斯抽采率低的现状,建议采用富N_2混合气体驱替煤层气技术,以提高煤层气产采收率。本文主要在CO_2煤层封存、气体驱替煤层气等技术的现有研究基础上,利用煤层气地质学、岩石力学、固体力学、多孔介质理论、渗流力学、多相流等多学科的理论以及室内试验和现场试验对富N_2混合气体驱替煤层气技术进行了以下几方面的研究:1、简要介绍了煤层气的储层特征及赋存、运移与产出机理,在此基础上分析了CO_2驱替煤层气技术的机理与适用性,针对我国煤层绝大多数渗透率较低的特点和煤矿瓦斯抽采率低的现状建议我国采用富N_2混合气体驱替煤层气技术,分析了其机理和优点。2、建立了混合气体驱替煤层气过程多相渗流流-固耦合理论模型并给出了其数值解法。建立了考虑约束条件和膨胀、收缩效应的煤岩渗透率模型。3、提出了煤岩吸附量-变形-渗透系数同时测量方法并开发了相关试验装置。该方法及装置的优点是:(a)一次即可完成吸附量、变形和渗透系数的测量,较之其它方法更为简便;(b)吸附量、变形和渗透系数同时测量,能更好地分析它们这些参数之间的相互影响关系;(c)采用圆柱形煤样,试验结果有利于和常规岩石力学标准吻合,更有实际价值。4、利用上述装置和方法进行了CO_2、N_2、CH_4单组分气体的吸附、变形和渗流室内试验研究。试验结果表明:(1)煤样对CO_2、N_2、CH_4吸附量的大小关系是:CO_2>CH_4>N_2。(2)在保持有效应力不变的情况下,随着孔隙压力的增大,煤岩吸附叁种气体后的体应变都会增加,而且体应变大小关系为:CO_2>CH_4>N_2。因此,相对于原来被CH_4饱和的煤样而言,注CO_2驱替CH_4后,煤岩会发生膨胀;相反,注N_2驱替CH_4后,煤岩会发生收缩。(3)在保持有效应力不变的情况下,随着孔隙压力的增大,叁种气体的渗透系数都有所降低,但是CO_2的渗透系数降低最为明显,降低幅度将近一个数量级;其次是CH_4;N_2的渗透系数降低得最少。因此,相对于CH_4而言,注CO_2会使渗透系数降低,而注N_2则会使渗透系数增加。这也就是N_2的增渗机理。(4)上述注CO_2、N_2、CH_4气体的试验结果显示了所提方法和装置的优点,并展示了良好测试效果。5、进行了井下混合气体驱替煤层气现场试验,试验结果表明,相对于现行单纯抽采方法,混合气体驱替煤层气技术在原理和效果上有较大突破,在技术上可行;注气驱替的影响范围较大,除了对与其相邻的钻孔有效果,对与其相距较远的钻孔也有驱替效果;驱替大幅提高了钻孔瓦斯浓度和流量。6、根据井下混合气体驱替煤层气现场试验结果,考虑煤矿井下现场实际情况,提出了井下采面规模混合气体驱替煤层气工业试验方案。具体方案主要包括:钻孔施工与布置要求、钻孔封孔工艺、钻孔水气分离、驱替过程监测及效果评价等方面。7、利用计算机分别进行了单纯抽采和混合气体驱替过程的数值模拟,分析了实施地面混合气体驱替煤层气的理论效果、方案及其可行性。研究结果表明采用地面混合气体驱替煤层气技术可以大幅提高煤层气采收率、缩短煤层瓦斯预抽时间、提高采煤效率。(本文来源于《中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所)》期刊2009-05-01)
混合气体驱替煤层气技术论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
我国是煤炭工业大国,煤层气资源极为丰富,但目前我国煤层气抽采率还处于较低的水平。煤层气抽采率低的直接后果是煤矿瓦斯灾害频繁、采煤效率低下、资源浪费、环境污染等。提高煤层气采收率具有煤矿瓦斯灾害防治、煤层气规模化利用和温室气体减排的叁重效果。针对我国煤层绝大多数渗透率较低的特点和煤矿瓦斯抽采率低的现状,建议采用富N_2混合气体驱替煤层气技术,以提高煤层气产采收率。本文主要在CO_2煤层封存、气体驱替煤层气等技术的现有研究基础上,利用煤层气地质学、岩石力学、固体力学、多孔介质理论、渗流力学、多相流等多学科的理论以及室内试验和现场试验对富N_2混合气体驱替煤层气技术进行了以下几方面的研究:1、简要介绍了煤层气的储层特征及赋存、运移与产出机理,在此基础上分析了CO_2驱替煤层气技术的机理与适用性,针对我国煤层绝大多数渗透率较低的特点和煤矿瓦斯抽采率低的现状建议我国采用富N_2混合气体驱替煤层气技术,分析了其机理和优点。2、建立了混合气体驱替煤层气过程多相渗流流-固耦合理论模型并给出了其数值解法。建立了考虑约束条件和膨胀、收缩效应的煤岩渗透率模型。3、提出了煤岩吸附量-变形-渗透系数同时测量方法并开发了相关试验装置。该方法及装置的优点是:(a)一次即可完成吸附量、变形和渗透系数的测量,较之其它方法更为简便;(b)吸附量、变形和渗透系数同时测量,能更好地分析它们这些参数之间的相互影响关系;(c)采用圆柱形煤样,试验结果有利于和常规岩石力学标准吻合,更有实际价值。4、利用上述装置和方法进行了CO_2、N_2、CH_4单组分气体的吸附、变形和渗流室内试验研究。试验结果表明:(1)煤样对CO_2、N_2、CH_4吸附量的大小关系是:CO_2>CH_4>N_2。(2)在保持有效应力不变的情况下,随着孔隙压力的增大,煤岩吸附叁种气体后的体应变都会增加,而且体应变大小关系为:CO_2>CH_4>N_2。因此,相对于原来被CH_4饱和的煤样而言,注CO_2驱替CH_4后,煤岩会发生膨胀;相反,注N_2驱替CH_4后,煤岩会发生收缩。(3)在保持有效应力不变的情况下,随着孔隙压力的增大,叁种气体的渗透系数都有所降低,但是CO_2的渗透系数降低最为明显,降低幅度将近一个数量级;其次是CH_4;N_2的渗透系数降低得最少。因此,相对于CH_4而言,注CO_2会使渗透系数降低,而注N_2则会使渗透系数增加。这也就是N_2的增渗机理。(4)上述注CO_2、N_2、CH_4气体的试验结果显示了所提方法和装置的优点,并展示了良好测试效果。5、进行了井下混合气体驱替煤层气现场试验,试验结果表明,相对于现行单纯抽采方法,混合气体驱替煤层气技术在原理和效果上有较大突破,在技术上可行;注气驱替的影响范围较大,除了对与其相邻的钻孔有效果,对与其相距较远的钻孔也有驱替效果;驱替大幅提高了钻孔瓦斯浓度和流量。6、根据井下混合气体驱替煤层气现场试验结果,考虑煤矿井下现场实际情况,提出了井下采面规模混合气体驱替煤层气工业试验方案。具体方案主要包括:钻孔施工与布置要求、钻孔封孔工艺、钻孔水气分离、驱替过程监测及效果评价等方面。7、利用计算机分别进行了单纯抽采和混合气体驱替过程的数值模拟,分析了实施地面混合气体驱替煤层气的理论效果、方案及其可行性。研究结果表明采用地面混合气体驱替煤层气技术可以大幅提高煤层气采收率、缩短煤层瓦斯预抽时间、提高采煤效率。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
混合气体驱替煤层气技术论文参考文献
[1].方志明,李小春,李洪,陈寒秋.混合气体驱替煤层气技术的可行性研究[J].岩土力学.2010
[2].方志明.混合气体驱替煤层气技术的机理及试验研究[D].中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所).2009