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CO2在煤层中流动过程的研究的开题报告

题目：CO2在煤层中流动过程的研究

背景与意义：

气候变化日益显著，减少温室气体排放已成为全球共同的任务。煤炭是世界上最主要的化石燃料之一，大量的温室气体排放源自煤炭的燃烧。因此，将CO2气体利用于煤层气开采领域中被越来越多地看作是一项可行的减排措施。

CO2注入煤层开采技术可以起到保持地下压力、提高煤层透气性、助力煤层气抽采等多种作用。但是，CO2在煤层中的流动过程复杂且不易掌握，需要深入研究。

本文旨在探究CO2在煤层中的流动过程，为CO2注入煤层开采技术提供参考和指导。

研究内容：

1.CO2在煤层中的物理化学性质分析：

煤层的孔隙结构狭小，不同的孔隙对CO2的吸附、扩散、渗流特性产生不同的影响。研究CO2在煤层中的物理化学性质，对CO2的注入和迁移机理有深入的了解，对CO2注入煤层开采成败都具有重要影响。

2.CO2注入后煤层中应力场的变化分析：

CO2的注入量、注入方式及注入位置对煤层中应力场的变化都会产生不同的影响。研究CO2注入后煤层中应力场的变化，可以为CO2注入煤层开采技术提供重要参考和指导。

3.CO2在煤层中渗流机理研究：

CO2在煤层中的渗流机理复杂，需要进行深入研究。通过研究CO2在煤层中的渗流机理，可以实现CO2注入煤层的控制性，以及提高煤层气采集效率。

研究方法：

本研究将采用实验室与现场实验相结合的研究方法，利用吸附等温线实验、流变学实验、高压采、NMR等实验手段，分析CO2在煤层中的物化性质，同时结合现场实验，来验证实验室研究成果，为CO2注入煤层开采技术提供可重复借鉴的指导依据。

研究预期成果：

1.建立CO2在煤层中渗流、扩散、吸附等物理化学性质的模型，并得出模型的具体结果。

2.确定CO2注入量与注入位置对煤层压力、应力场的影响。

3.分析CO2注入后煤层中气、水、孔隙渗透和流动变化过程，为下一步CO2注入煤层开采技术提供参考。

参考文献：

1.李锰，李宏志，刘振华.CO2在煤储层吸附及对煤岩物性的影响[J].能源化学,2017,26(4):475-482.

2.张冀山，刘云霞，陈仁朋.CO2注入在煤层开采上的现状及进展[J].煤炭技术,2019,38(11):1-7.

3.朱慧，夏孝平，刘新祖.CO2注入煤层作用机理研究[J].煤炭技术,2014,33(7):13-16.