Dynamic Fluid Interactions during CO2-Enhanced Coalbed Methane and CO2 Sequestration in Coal Seams. Part 1: CO2–CH4 Interactions

煤层气 甲烷 无烟煤 烟煤 解吸 强化煤层气回收 固碳 吸附 化学 石油工程 煤矿开采 吸附 二氧化碳 环境科学 地质学 有机化学
作者
Sijian Zheng,Yanbin Yao,Derek Elsworth,Dameng Liu,Yidong Cai
出处
期刊:Energy & Fuels [American Chemical Society]
卷期号:34 (7): 8274-8282 被引量:24
标识
DOI:10.1021/acs.energyfuels.0c01371
摘要

The injection of CO2 into coalbed methane (CBM) reservoirs to enhance methane recovery has a second desirable benefit in simultaneously sequestering CO2. However, the real-time dynamic evolution of native adsorbed and rejected non-adsorbed methane during the process of CO2-enhanced coalbed methane (CO2-ECBM) production remains poorly constrained as a result of the nonlinear and hysteretic response of both CO2–CH4 interactions (part 1) and CO2–H2O wettability (part 2) of the coal under recreated reservoir conditions. In part 1, we apply calibrated nuclear magnetic resonance (NMR) to explore mechanisms of methane desorption and CO2 replacement during multiple cycles of CO2-ECBM flooding under recreated in situ conditions. Results for contrasting sub-bituminous coal and anthracite indicate that the adsorbed methane sweep efficiency is improved by ∼16–26% with a single injection of CO2 over mere in situ desorption. Furthermore, CO2–CH4 displacement rates evolve during each CO2 injection cycle, first declining rapidly and then stabilizing with a long desorptive tail. Importantly, the cumulative methane sweep efficiency increases monotonically with successive cycles of CO2 injection, albeit at a reducing incremental efficiency, identifying the utility of cyclic CO2-ECBM as an effective method in both CO2 sequestration and enhanced gas recovery. Observed ratios of CO2 sorption capacities to CH4 recovery are 5.0 and 2.2 for sub-bituminous coal and anthracite, respectively, demonstrating an elevated potential for CO2 sequestration in sub-bituminous coals and more favorable CO2-ECBM recovery in anthracite, per unit mass of CO2 injected.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
几几完成签到,获得积分10
1秒前
王亚楠完成签到 ,获得积分10
2秒前
少一点丶天分完成签到,获得积分10
9秒前
Xulyun完成签到 ,获得积分10
13秒前
汐儿完成签到 ,获得积分10
14秒前
拼搏盼山完成签到 ,获得积分10
15秒前
cliff139完成签到,获得积分10
18秒前
乐观猕猴桃完成签到 ,获得积分10
22秒前
25秒前
余子完成签到,获得积分10
28秒前
小赐发布了新的文献求助10
30秒前
故意的白昼完成签到 ,获得积分10
31秒前
PORCO完成签到,获得积分10
31秒前
勤奋静曼完成签到 ,获得积分10
31秒前
Annaya完成签到 ,获得积分10
32秒前
科研小白完成签到 ,获得积分10
35秒前
yuan1226完成签到 ,获得积分10
35秒前
35秒前
爱吃烤鸭完成签到,获得积分10
36秒前
whitepiece完成签到,获得积分0
41秒前
orixero应助小赐采纳,获得30
41秒前
水冰完成签到 ,获得积分10
42秒前
高挑的冰露完成签到 ,获得积分10
46秒前
大胆路人完成签到 ,获得积分10
48秒前
ironsilica完成签到,获得积分10
49秒前
无私代芹完成签到,获得积分10
52秒前
guhao完成签到 ,获得积分10
56秒前
俏皮的老城完成签到 ,获得积分10
56秒前
笑傲江湖完成签到,获得积分10
1分钟前
0x1orz完成签到,获得积分10
1分钟前
慢慢看完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Richard完成签到 ,获得积分10
1分钟前
艾瑞克完成签到,获得积分10
1分钟前
syalonyui发布了新的文献求助10
1分钟前
二十八画生完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
didilucky完成签到,获得积分10
1分钟前
胡明轩完成签到 ,获得积分10
1分钟前
mlzmlz完成签到,获得积分0
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Introducing the Learning Sciences 600
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7323945
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8939427
关于积分的说明 18952364
捐赠科研通 6980891
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3215294
关于科研通互助平台的介绍 2382740
邀请新用户注册赠送积分活动 2194582