Ion migration effects during hydro-fracturing of deep high salinity coal seam

物理 水力压裂 煤层气 离子 扩散 渗吸 溶解 煤矿开采 菱铁矿 石油工程 方解石 矿物学 化学工程 化学 地质学 热力学 植物 生物 发芽 有机化学 工程类
作者
Ruying Ma,Yanbin Yao,Dong Feng,Hao Wu,Veerle Vandeginste,Zefan Wang,Xiaona Zhang
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:36 (5) 被引量:2
标识
DOI:10.1063/5.0206794
摘要

Hydraulic fracturing enables effective exploitation of deep coalbed methane. During the hydraulic fracturing process, high salinity flowback fluid is generated, and this poses a significant challenge for water treatment. Therefore, we investigate the effect of hydraulic fracturing on ion migration in deep coal seams and its underlying mechanisms. In this study, nuclear magnetic resonance, inductively coupled plasma mass spectrometry, scanning electron microscopy, and energy dispersive x-ray spectroscopy were utilized to systematically study the diffusion behavior of ions and its correlation with water imbibition. Our results show that imbibition equilibrium was reached before ion diffusion finished. Ion diffusion displays three linear stages followed by a plateau part, and the second segment is the fastest one. The water–coal interactions result in the diffusion of ions into solution, with the most significant increases in Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Li+, Cu2+, V5+, Hg2+, Pb2+, B3+, Mo6+, Cr3+, Sn4+, Cd2+, Cs+, Sr2+, and Ba2+. The dissolution of calcite, sodium feldspar, and kaolinite are the main contributions for ion migration. In addition, these reactions not only cause the release of ions into the solution but also lead to the formation of secondary pore-fractures and secondary precipitation. The results of this work help to understand better the ion migration induced by the water–coal interaction and to evaluate the fluid properties in deep coal formations.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
299发布了新的文献求助20
刚刚
JOY完成签到,获得积分10
1秒前
ASHES完成签到,获得积分10
1秒前
酷波er应助gj2221423采纳,获得10
1秒前
芝士发布了新的文献求助10
1秒前
乐乐应助Guko采纳,获得10
2秒前
ding应助Guko采纳,获得10
2秒前
爆米花应助Guko采纳,获得10
2秒前
2秒前
桐桐应助Guko采纳,获得10
2秒前
完好发布了新的文献求助10
2秒前
香蕉觅云应助传统的如霜采纳,获得10
2秒前
亚米发布了新的文献求助10
3秒前
帅的一批发布了新的文献求助10
3秒前
15919229415完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
脑洞疼应助yiguaer采纳,获得10
4秒前
耿耿于怀完成签到,获得积分10
5秒前
核桃应助幽默的煎蛋采纳,获得30
5秒前
wdb1816发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
苹果芷天完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
传奇3应助啦啦啦采纳,获得10
7秒前
小谢发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
冯科发布了新的文献求助10
7秒前
Iris完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
852应助小T儿采纳,获得30
8秒前
尔玉完成签到 ,获得积分10
8秒前
顾亚伟发布了新的文献求助10
9秒前
季节关注了科研通微信公众号
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
乐观之卉完成签到,获得积分10
10秒前
小蘑菇应助紧张的跳跳糖采纳,获得10
10秒前
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
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
Superabsorbent Polymers 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5711378
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5203436
关于积分的说明 15264067
捐赠科研通 4863675
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2610868
邀请新用户注册赠送积分活动 1561184
关于科研通互助平台的介绍 1518621