深煤层井组CO2注入提高采收率关键参数模拟和试验

摘要

深部煤层井组注入CO2开采煤层气技术主要通过CO2的强吸附效应,能够置换出更多的CH4,同时实现CO2的长期大量的埋藏.通过试验分析,柿庄北地区CO2的吸附能力是CH4的2倍,随着解吸压力的降低,CH4比CO2会更快的解吸,能够有效的置换CH4.CO2的注入引起煤储层物性的变化,主要是由于CO2的吸附和解吸引起的基质膨胀与收缩效应造成渗透率的变化,并且呈现随着压力的降低先降低后迅速增加的变化规律.基于渗透率变化规律,应用模拟软件建立地质模型和数值模型,分析了CO2注入量、频率和注入方式对井组或单井的产量、采收率和CO2埋藏量的影响.模拟结果认为注入量10～15 t/d,连续注入90 d,关井90 d,反复实施2 a后,可以实现采收率的提高.通过现场试验验证,该区3号煤层吸附CO2的能力在8t/d,井组的埋藏潜力约为12 616 t.