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已有的研究成果表明,C02注入煤层过程中,有效应力和基质膨胀同时控制着储层渗透率的动态变化。为了明确煤中co2敏感矿物对渗透率变化的影响程度,本文以黔西无烟煤储层为研究对象,对取自珠藏向斜6#、16#、21#、23#煤层的DY、RF、XL、QS样品进行了基础参数测试、水岩反应和岩心驱替等实验。在此基础上,揭示了C02注入过程中煤层渗透率的动态变化机理。 样品基础参数测定结果表明,研究区宏观煤岩类型为半暗-半亮型,A,max在3.34%-3.54%之间,属高煤级无烟煤。煤岩显微组分以镜质组为主,其体积含量在84.29%-90.13%之间,工业分析的固定碳含量在70.73%-83.72%之间;DY的孔隙结构发育最差,RF、QS样品发育较好,XL样品发育极好;CH4的等温吸附实验结果与孔隙结构的优劣保持一致;同时,DY样品对C02和CH4的吸附并无较大的差异性。 手标本、光学显微镜、扫面电镜观察表明,碳酸盐类矿物、部分粘土矿物常呈薄膜状分布于煤中裂隙层面之上,黄铁矿、部分粘土矿物以弥散或聚集形式分布于植物胞腔或气孔之中;水岩实验表明,地层水中HC03_的浓度控制着敏感矿物的溶蚀情况,这些矿物中以方解石最为敏感,其次是石膏、白云石,粘土矿物仅发生阳离子交换作用而不改变晶格结构。 以RF样品为代表的岩心驱替实验表明,驱替过程中因基质吸附膨胀作用,使得出口端液体的流量随时间呈指数下降形式变化,可用相关模型进行验证。驱替前后的覆压孔渗实验结果表明,驱替后岩心的孔渗得到了极大的改善;对驱替溶液进行ICP阳离子检测表明,岩心孔渗性质的改善是由于裂隙中的C02敏感矿物溶蚀所致。 最后,根据实验中的相关规律,对C02注入工程实践提出了优化建议。