超临界CO2对低渗透煤层渗透率影响试验研究

张志忠

（山西煤炭运销集团能源投资开发有限公司，山西 古交 030200）

煤炭是我们国家的主体能源，我国也是世界上煤炭资源丰富的国家之一，然而我国在低渗透煤储层煤层气高效安全开采方面仍然存在很多问题。如何更加安全高效的开采低渗透煤储层煤层气引起了业界的普遍关注。超临界CO2是指温度大于31.1℃，压力大于7.38 MPa 的一种流体，该流体不仅具有液体的高密度特性还具备液体的低粘度特性，还具有超强的流动、渗透性能及其对煤中小分子化合物的萃取等优点。将超临界CO2注入煤层，开采煤层气时可以起到降低分压，竞争吸附的作用。故将其注入低渗透煤层开采煤层气的呼声越来越高。张超等[1]研究了超临界CO2对岩石物性的影响，研究发现超临界CO2可以溶蚀岩石中的矿物成分，增加了岩石的孔隙率和渗透性。岳立新[2]通过对比分析非超临界和超临界CO2对低渗透煤层内部微观孔裂隙的发育影响情况。杨涛等[3]利用CT 扫描微观和宏观的分析了超临界CO2对煤储层渗透性改善的可行性。基于试验的基础上来研究分析超临界CO2对低渗透煤层的增透效果具有现实意义。

1 试验方法

1.1 试验煤样及设备

本次试验采用的是九里山煤矿的高变质无烟煤，选取一块无明显裂隙的完整大试件利用砂线切割机将其加工成Φ25 mm×50 mm 的圆柱形煤样，见图1。渗流试验检测系统主要由供气系统、轴围压加载控制系统、真空脱气系统、样品夹持系统、温度控制系统、信息处理系统组成，可进行不同温度、不同轴围压条件下的样品渗透率测定试验。……