煤田地质与勘探

作者：白刚, 周西华, 魏士平, 范超军, 李雪明,

关键词：低渗透性煤层, 煤层注CO₂气体, 气-水两相流, 流-固耦合模型, 产气率,

针对低渗透性煤层瓦斯抽采难度大、抽采效率低等问题，基于CO2-CH4多组分气体竞争吸附作用，开展了注CO2提高煤层瓦斯抽采率数值模拟与试验研究。首先，建立了考虑气-水两相流与Klinkenberg效应的煤层注CO2促抽瓦斯流-固耦合模型，利用COMSOL软件进行了煤层注CO2后煤层瓦斯压力、瓦斯含量和瓦斯抽采率等参数变化规律，并应用于工程试验。结果表明：构建的气-水两相流瓦斯抽采流-固耦合数学模型可靠、合理；注入CO2抽采煤层气瓦斯压力、瓦斯含量均比未注入CO2抽采下降速率快；现场试验后，注气抽采条件下瓦斯抽采浓度平均值是未注气条件下的2.02倍，瓦斯抽采纯量是后者的3倍。煤层注入CO2气体后，瓦斯抽采量增加，显著促进了煤层瓦斯抽采。

来源：2019年第3期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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