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在简述煤层气开采技术发展历程基础上,针对煤层气抽放开采率低的问题,提出了注能改性驱替开采煤层气技术,并从有效应力与热力学原理,能量平衡理论等方面进行了可行性分析。通过自主研发系列实验设备,对大尺寸、低渗透煤样进行了不同应力与温度条件下的渗透与驱替置换实验,揭示了注CO2 驱替开采煤层气的机理、规律与特征。研究结果表明:CO2 在煤体表面的吸附势大于CH4,CO2 吸附引起的煤体表面自由能变化和吸附...
为进一步明确煤分子吸附多组分气体的热力学机制,应用巨正则系综蒙特卡洛(GCMC)模拟方法,从热力学角度研究了不同温度下等比例CH4,CO2,N2多组分气体在煤分子模型中的吸附行为。研究表明:在晶胞内CH4呈点状分布,CO2呈簇状分布,N2呈带状分布;3种气体的吸附量、吸附热、吸附熵关系均为CO2>CH4>N2,吸附势能CO2<CH4<N2;吸附量与吸附热呈线性正相关关系,吸附热与温度无明显关系...

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