一种超临界CO制造技术

本发明专利技术公开了一种超临界CO

A supercritical CO

The invention discloses a supercritical CO

【技术实现步骤摘要】
一种超临界CO2提高煤层渗透性的方法
本专利技术涉及煤层气增采
范畴，尤其涉及一种超临界CO2提高煤层渗透性的方法。
技术介绍
我国煤层气资源丰富，煤层气赋存条件复杂，高瓦斯煤层和突出矿井煤层普遍为低渗透煤层。目前，主要采用钻孔抽采、水压致裂抽采、水力割缝抽采和注水驱气等方法提高煤层气的采收率，但效果不理想。并且随着煤层开采深度增加，地应力、煤层气孔隙压力和地温增加，煤层透气性降低，也造成煤层气采收率较低。利用CO2强化储存煤层气回采方法(ECBM)可以显著提高采收率，但降低煤层渗透性，并且容易诱发煤与CO2突出事故。当煤层埋藏深度超过800m，煤层的原岩温度和压力使CO2达到超临界状态，超临界CO2黏度与气态CO2相近，密度与液态CO2相近，具有零表面张力、高扩散系数等特点。煤层注入超临界CO2可以有效驱替煤层CH4、提高煤层气采收率，还可以改善煤层结构、提高煤层渗透性。为了详细研究超临界CO2提高煤层渗透性规律，需要对原有方法进行革新。
技术实现思路
本专利技术一种超临界CO2提高煤层渗透性的方法的目的在于，提供一种可以提高煤层渗透性的方法，不仅可以提高煤层气采收率，还可以有效改变煤层结构、提高煤层渗透性。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种超临界CO2提高煤层渗透性的方法，所采用的装置为一种超临界CO2提高煤层渗透性的装置，该装置包括注气系统21、增压装置22、压力釜7、温度控制系统23、三轴渗流装置9、加载系统24、集气系统25、抽真空系统26和数据采集系统27；所述注气系统21由N2瓶1和液态CO2瓶2组成，所述N2瓶1通过六通阀6与压力釜7一端相连，所述液态CO2瓶2通过增压装置22与压力釜7连接，压力釜7另一端通过阀门8与三轴渗流装置9注入端连接，三轴渗流装置9出气端通过六通阀15分别与加载系统24集气系统25和抽真空系统26连接；所述压力釜7与三轴渗流装置9均位于温度控制系统23中；数据采集系统27与六通阀6或六通阀15连接；增压装置22由增压泵3和空气压缩机4构成；温度控制系统23包括水浴箱5；加载系统24由手动压力泵11和稳压器10构成；抽真空系统26包括真空泵14；集气系统25由取气装置12和流量计13组成；数据采集系统27包括数据采集仪16、17；该方法的具体操作步骤为：(1)制备煤试件，利用煤岩切割机沿煤层层理方向钻取煤试件，将煤试件放入至装置系统中；(2)检查装置气密性，调节外置温控器将水浴箱5加热至试验最高温度，利用手动压力泵11交替施加轴压和围压至试验最大值；利用增压装置22对CO2增压注入压力釜7，CO2达到超临界状态；稳定1小时后检查试验系统，若数据采集系统27中压力无变化表明试验系统气密性良好；(3)开启抽真空系统26，将系统抽真空；(4)预热试验装置并开启注气系统21，打开增压装置22，控制增压泵3液态CO2加压再通入压力釜7内，经过水浴加热，CO2达到超临界状态；(5)当超临界CO2压力值至预定值，关闭注气系统21，打开阀门8，充分吸附24小时，通过数据采集系统27记录压力釜7内初始压力和吸附饱和时压力值；(6)关闭阀门8，打开与三轴渗流装置相连的六通阀15，释放游离气体；(7)开启加载系统24，利用手动压力泵11对煤样交替施加轴压和围压至预定值，关闭加载系统24；开启注气系统21，通入一定压力N2，N2压力值低于围压，待气体流速稳定后，打开取气装置12，再利用流量计13测取流量，测量三次求平均值。所述试验系统流体注入压力范围为0.1MPa-20MPa，加载系统24提供最大体积应力为45MPa，温度控制系统23提供温度范围为20℃-60℃。本专利技术一种超临界CO2提高煤层渗透性的方法的有效益处：常规煤层气增产技术是借鉴油气开采技术，但由于我国煤层渗透性较差，利用现有技术难以实现高产。已有的CO2强化储存煤气层气回采方法虽然可以提高采收率，但易造成煤体膨胀、降低了煤层的渗透性，并且容易诱发煤与CO2突出事故。本专利技术一种超临界CO2提高煤层渗透性方法安全无污染、操作性强，并且CO2来源广泛、易于获取。超临界CO2粘度低、扩散系数高，容易渗透扩散到煤体微孔中，并且有良好的溶解能力。因此，本专利技术一种超临界CO2提高煤层渗透性方法可以改变煤层结构，从根本上显著提高煤层渗透性，从而提高煤层气采收率。附图说明图1为本专利技术一种超临界CO2提高煤层渗透性的方法所采用装置的系统示意图；图1中，1-N2瓶；2-液态CO2瓶；3-增压泵；4-空气压缩机；5-水浴箱；6-六通阀；7-压力釜；8-阀门；9-三轴渗流装置；10-稳压器；11-手动压力泵；12-取气装置；13-流量计；14-真空泵；15-六通阀；16、17-数据采集仪；21-注气系统；22-增压装置；23-温度控制系统；24-加载系统；25-集气系统；26-抽真空系统；27-数据采集系统。具体实施方式为了使专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。一种超临界CO2提高煤层渗透性的方法，所采用的装置为一种超临界CO2提高煤层渗透性的装置，该装置包括注气系统21、增压装置22、压力釜7、温度控制系统23、三轴渗流装置9、加载系统24、集气系统25、抽真空系统26和数据采集系统27；所述注气系统21由N2瓶1和液态CO2瓶2组成，所述N2瓶1通过六通阀6与压力釜7一端相连，所述液态CO2瓶2通过增压装置22与压力釜7连接，压力釜7另一端通过阀门8与三轴渗流装置9注入端连接，三轴渗流装置9出气端通过六通阀15分别与加载系统24集气系统25和抽真空系统26连接；所述压力釜7与三轴渗流装置9均位于温度控制系统23中；数据采集系统27与六通阀6或六通阀15连接；增压装置22由增压泵3和空气压缩机4构成；温度控制系统23包括水浴箱5；加载系统24由手动压力泵11和稳压器10构成；抽真空系统26包括真空泵14；集气系统25由取气装置12和流量计13组成；数据采集系统27包括数据采集仪16、17；该方法的具体操作步骤为：(1)制备煤试件，利用煤岩切割机沿煤层层理方向钻取煤试件，将煤试件放入至装置系统中；(2)检查装置气密性，调节外置温控器将水浴箱5加热至试验最高温度，利用手动压力泵11交替施加轴压和围压至试验最大值；利用增压装置22对CO2增压注入压力釜7，CO2达到超临界状态；稳定1小时后检查试验系统，若数据采集系统27中压力无变化表明试验系统气密性良好；(3)开启抽真空系统26，将系统抽真空；(4)预热试验装置并开启注气系统21，打开增压装置22，控制增压泵3液态CO2加压再通入压力釜7内，经过水浴加热，CO2达到超临界状态；(5)当超临界CO2压力值至预定值，关闭注气系统21，打开阀门8，充分吸附24小时，通过数据采集系统27记录压力釜7内初始压力和吸附饱和时压力值；(6)关闭阀门8，打开与三轴渗流装置相连的六通阀15，释放游离气体；(7)开启加载系统24，利用手动压力泵11对煤样交替施加轴压和围压至预定值，关闭加载系统24；开启注气系统21，通入一定压力N2，N2压力值低于围压，待气体流速稳定后，打开取气装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超临界CO

【技术特征摘要】
1.一种超临界CO2提高煤层渗透性的方法，其特征在于所采用的装置为一种超临界CO2提高煤层渗透性的装置，该装置包括注气系统(21)、增压装置(22)、压力釜(7)、温度控制系统(23)、三轴渗流装置(9)、加载系统(24)、集气系统(25)、抽真空系统(26)和数据采集系统(27)；所述注气系统(21)由N2瓶(1)和液态CO2瓶(2)组成，所述N2瓶(1)通过六通阀(6)与压力釜(7)一端相连，所述液态CO2瓶(2)通过增压装置(22)与压力釜(7)连接，压力釜(7)另一端通过阀门(8)与三轴渗流装置(9)注入端连接，三轴渗流装置(9)出气端通过六通阀(15)分别与加载系统(24)集气系统(25)和抽真空系统(26)连接；所述压力釜(7)与三轴渗流装置(9)均位于温度控制系统(23)中；数据采集系统(27)与六通阀(6)或六通阀(15)连接；增压装置(22)由增压泵(3)和空气压缩机(4)构成；温度控制系统(23)包括水浴箱(5)；加载系统(24)由手动压力泵(11)和稳压器(10)构成；抽真空系统(26)包括真空泵(14)；集气系统(25)由取气装置(12)和流量计(13)组成；数据采集系统(27)包括数据采集仪(16)、(17)；该方法的具体操作步骤为：(1)制备煤试件，利用煤岩切割机沿煤层层理方向钻取煤试件，将煤试件放入至装置系统中；(2)检查装置气密...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴迪，刘雪莹，孙可明，辛利伟，丁鑫，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21