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摘要
煤层CO2地质封存作为CCUS(Carbon Capture, Utilization and Storage,碳捕集、利用与封存)的重要组成部分，是短期内降低大气CO2浓度的有效手段之一.本次研究以郑庄区块3#煤为例，开展不同温度条件煤岩CO2等温吸附试验，建立了改进的煤层CO2封存容量评价模型，分析了不同埋深条件下吸附封存量与游离量之和的变化规律与CO2吸附机理，计算了沁水盆地郑庄区块3#煤CO2理论封存容量和有效封存量.研究结果表明：CZ煤和SH煤不同温度下的CO2吸附能力分别为1.58～2.47 mmol/g和1.51～2.38 mmol/g; CZ煤和SH煤CO2的改进计算封存量(吸附+游离)随埋深呈先增后减的变化，最大值分别为2.71 mmol/g和2.80 mmol/g, 2 000 m煤储层条件下，二者改进计算封存量仍有最大值的76%和67%,表明深部煤层仍具有较大封存潜力；埋深剖面上CO2吸附状态具有三分特点：分别为低密度表面覆盖式吸附，高密度微孔填充式吸附和高密度表面覆盖式吸附；郑庄区块3#煤层CO2理论封存容量为428.7 Mt,气态-类气态超临界区和类液态超临界区煤层分别为277.91 Mt和150.79 Mt;区块总的有效封存容量为340.59 Mt,两分区的有效封存容量分别为250.12 Mt和90.47 Mt.建议优先考虑在高渗透率与保存条件良好的煤层发育区域实施CO2-ECBM工程.
- 出版日期2023
- 单位中国矿业大学; 煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室; 中国矿业大学（北京）
