超临界CO₂与煤中矿物的流固耦合及其地质意义

2捕集与地质储存重点实验室^1,2，秦勇³

1. 江苏省煤基CO2. 中国矿业大学低碳能源研究院3. 煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室

摘 要：针对超临界CO2与煤中矿物反应改变煤岩物性、影响CO2驱替煤层气开采的现状,介绍了超临界CO2与矿物碳酸化反应的基本原理,评述了煤中矿物碳酸化过程对煤岩物理性质的改造作用。基于前人研究成果,指出现有实验室模拟与地质条件下煤中矿物碳酸化过程存在很大差异,认为地质条件下超临界CO2与煤中矿物的流固耦合机理严格受控于煤岩的孔裂隙系统,指出超临界CO2与煤中矿物流固耦合作用对矿物形态与结构及煤岩力学性质、表面电性、吸附性等的改造有待进一步认识。并指出煤岩结构的完整性和弱水动力条件是建立合理煤中矿物碳酸化过程及效应的基础。

关键词：超临界CO2;煤中矿物;碳酸化反应;煤岩物性;地质意义;煤层气开采;