| 摘要 | 第4-7页 |
| Abstract | 第7-10页 |
| 第一章 引言 | 第15-31页 |
| 1.1 煤层注入CO_2的目的和意义 | 第15-16页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第16-23页 |
| 1.2.1 CO_2置换CH_4机理分析研究现状 | 第16-18页 |
| 1.2.2 CO_2置换CH_4过程中渗透率变化实验室研究 | 第18-20页 |
| 1.2.3 CO_2置换CH_4过程中渗透率变化模型 | 第20-22页 |
| 1.2.4 CO_2置换CH_4现场工程实践 | 第22-23页 |
| 1.3 存在问题、研究方法及技术路线 | 第23-27页 |
| 1.3.1 存在问题 | 第23-24页 |
| 1.3.2 研究内容 | 第24-25页 |
| 1.3.3 研究方法与技术路线 | 第25-27页 |
| 1.4 完成主要工作量 | 第27页 |
| 1.5 取得主要成果及创新点 | 第27-31页 |
| 第二章 CO_2置换CH_4机理及地质影响因素分析 | 第31-41页 |
| 2.1 煤储层特征及吸附解吸特性 | 第31-33页 |
| 2.1.1 煤储层的孔隙、裂隙系统 | 第31-32页 |
| 2.1.2 煤储层的吸附解吸特性 | 第32-33页 |
| 2.2 CO_2置换CH_4机理分析 | 第33-34页 |
| 2.3 CO_2置换CH_4的解吸-扩散-渗流机理 | 第34-38页 |
| 2.4 影响煤层注入CO_2置换CH_4的地质因素分析 | 第38-39页 |
| 2.5 本章小结 | 第39-41页 |
| 第三章 高煤阶对CH_4、CO_2吸附解吸特性实验及分析 | 第41-65页 |
| 3.1 高阶煤粉煤对CH_4、CO_2吸附解吸特性实验分析 | 第41-55页 |
| 3.1.1 实验样品基本地质特征 | 第41-42页 |
| 3.1.2 样品制备及仪器校正 | 第42-43页 |
| 3.1.3 实验操作流程及数据处理 | 第43-44页 |
| 3.1.4 不同温度、压力条件下CH_4、CO_2吸附解吸特性实验分析 | 第44-49页 |
| 3.1.5 CO_2超临界状态下吸附解吸特征 | 第49-55页 |
| 3.2 高煤阶原煤对CH_4、CO_2吸附解吸特性实验分析 | 第55-59页 |
| 3.2.1 实验样品基本特征 | 第55页 |
| 3.2.2 实验数据处理 | 第55-56页 |
| 3.2.3 原煤对CH_4、CO_2等温吸附实验结果分析 | 第56-59页 |
| 3.3 高煤阶对CH_4、CO_2吸附解吸影响因素分析 | 第59-62页 |
| 3.3.1 温度对煤吸附解吸CH_4、CO_2气体的影响 | 第59-61页 |
| 3.3.2 压力对煤吸附解吸CH_4、CO_2气体的影响 | 第61-62页 |
| 3.3.3 煤体结构对煤吸附解吸CH_4、CO_2气体的影响 | 第62页 |
| 3.4 本章小结 | 第62-65页 |
| 第四章 高煤阶CO_2置换CH_4实验及影响因素分析 | 第65-89页 |
| 4.1 不同温度条件下CO_2置换CH_4实验分析 | 第65-74页 |
| 4.1.1 实验仪器及样品制备 | 第65页 |
| 4.1.2 实验数据处理 | 第65-67页 |
| 4.1.3 20℃条件下CO_2置换CH_4实验分析 | 第67-69页 |
| 4.1.4 30℃条件下CO_2置换CH_4实验分析 | 第69-71页 |
| 4.1.5 40℃条件下CO_2置换CH_4实验分析 | 第71-73页 |
| 4.1.6 不同温度对CO_2置换CH_4的影响分析 | 第73-74页 |
| 4.2 不同CH_4吸附平衡压力条件下CO_2置换实验分析 | 第74-82页 |
| 4.2.1 CH_4吸附平衡压力 2MPa时CO_2置换实验 | 第74-76页 |
| 4.2.2 CH_4吸附平衡压力 3MPa时CO_2置换实验 | 第76-78页 |
| 4.2.3 CH_4吸附平衡压力 4MPa时CO_2置换实验 | 第78-80页 |
| 4.2.4 CH_4不同吸附平衡压力对CO_2置换的影响分析 | 第80-82页 |
| 4.3 高温、高压超临界状态下CO_2置换实验分析 | 第82-88页 |
| 4.3.1 35℃时超临界CO_2置换CH_4实验分析 | 第82-84页 |
| 4.3.2 45℃时超临界CO_2置换CH_4实验分析 | 第84-85页 |
| 4.3.3 55℃时超临界CO_2置换CH_4实验分析 | 第85-87页 |
| 4.3.4 CO_2超临界置换效果影响分析 | 第87-88页 |
| 4.4 本章小结 | 第88-89页 |
| 第五章 高煤阶CO_2置换CH_4过程中渗透率变化研究 | 第89-109页 |
| 5.1 CO_2置换过程中煤储层渗透率变化影响因素 | 第89-90页 |
| 5.2 CO_2置换CH_4渗透率变化实验原理及设备 | 第90-94页 |
| 5.2.1 实验目的及原理 | 第90页 |
| 5.2.2 实验设备及样品制备 | 第90-92页 |
| 5.2.3 实验方案及数据处理 | 第92-94页 |
| 5.3 单组分气体吸附过程渗透率变化 | 第94-96页 |
| 5.3.1 吸附CH_4过程中渗透率变化规律 | 第94-95页 |
| 5.3.2 吸附CO_2过程中渗透率变化规律 | 第95-96页 |
| 5.4 CO_2置换过程中渗透率变化机理 | 第96-106页 |
| 5.4.1 CO_2置换CH_4过程中气体吸附量变化及置换效果分析 | 第97-101页 |
| 5.4.2 CO_2置换过程中煤基质收缩膨胀应力-应变分析 | 第101-104页 |
| 5.4.3 CO_2置换过程中渗透率变化分析 | 第104-106页 |
| 5.5 本章小结 | 第106-109页 |
| 第六章 CO_2置换CH_4过程中渗透率变化数学模型 | 第109-125页 |
| 6.1 CO_2置换过程中数理模型构建 | 第109-113页 |
| 6.1.1 煤储层几何模型的构建 | 第109页 |
| 6.1.2 煤储层原始渗透率模型 | 第109-110页 |
| 6.1.3 煤吸附CH_4及注CO_2注入过程渗透率变化的数学模型 | 第110-113页 |
| 6.2 CO_2置换过程中渗透率变化模型验证及影响因素 | 第113-123页 |
| 6.2.1 吸附CH_4过程中渗透率变化规律及各参数对渗透率的影响 | 第113-117页 |
| 6.2.2 CO_2置换CH_4过程渗透率变化规律 | 第117-123页 |
| 6.3 本章小结 | 第123-125页 |
| 第七章 沁水盆地柿庄北CO_2置换CH_4数值模拟研究 | 第125-143页 |
| 7.1 沁水盆地柿庄北区块基本地质特征及CO_2注入井概况 | 第125-127页 |
| 7.1.1 柿庄北区块基本地质特征 | 第125-126页 |
| 7.1.2 柿庄北区块CO_2注入置换井组概况 | 第126-127页 |
| 7.2 Comsol模拟软件及模型构建及求解 | 第127-133页 |
| 7.2.1 Comsol软件简介 | 第127-128页 |
| 7.2.2 Comsol Multiphyscis建模和求解方法 | 第128页 |
| 7.2.3 煤层注CO_2二元气体—煤体耦合作用模型 | 第128-133页 |
| 7.3 CO_2注入后运移规律及渗透率变化数值模拟 | 第133-142页 |
| 7.3.1 数值计算模型 | 第133页 |
| 7.3.2 CO_2传播到各生产井的时间 | 第133-135页 |
| 7.3.3 CO_2注入后CO_2运移规律数值模拟 | 第135-138页 |
| 7.3.4 不同注气压力下渗透率的变化 | 第138-140页 |
| 7.3.5 原始储层渗透率对CO_2传播的影响 | 第140-142页 |
| 7.4 本章小结 | 第142-143页 |
| 第八章 结论与展望 | 第143-147页 |
| 8.1 结论 | 第143-145页 |
| 8.2 存在问题及展望 | 第145-147页 |
| 参考文献 | 第147-159页 |
| 致谢 | 第159-161页 |
| 作者简介 | 第161-162页 |
