کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
9953645 1522506 2018 41 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Influence of water invasion on methane adsorption behavior in coal
ترجمه فارسی عنوان
تأثیر تهاجم آب به رفتار جذب متان در زغال سنگ
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
جابجایی سیال فرآیند اساسی برای استخراج سوخت های فسیلی زیرزمینی است. تهاجم آب به جوش های زغال سنگ یکی از روش های معمول تحریک شده برای استخراج ذغال سنگ در مین های زغال سنگ زیرزمینی است. با این حال، به نظر می رسد که چگونگی نفوذ آب فراگیر با متان جذب شده / گاز در ذغال سنگ در ذغال سنگ، حتی اگر شناخته شده است که حضور رطوبت در زغال سنگ، جذب متان را با اشغال سایت های جذب، کاهش می دهد. در اینجا ما بررسی می کنیم که چگونه آب مهاجم با متان جاذب / گاز در ذغال سنگ قالب تحت فشار با استفاده از یک ابزار سفارشی طراحی شده؛ روش تست تقلید از روند تهاجم آب واقعی در برنامه های مهندسی است. نتایج تجربی نشان می دهد که تهاجم آب جابجایی متان جذب شده در نانو ذرات زغال سنگ را افزایش می دهد و بنابراین محتوای آزاد گاز را افزایش می دهد. مکانیزم جابجایی را می توان به اثر مویرگی و جریان ترجیحی در حالت پوشش اشاره کرد. مشخص شد که مدل پراکنش فیلیپ می تواند رابطه بین محتوای متان آویزه و زمان را شبیه سازی کند و در نتیجه افزایش میزان نفوذ آب افزایش پیدا می کند و مستقل از فشار گاز است. مشاهده شد که فشار تعادلی اولیه بالاتر، مقدار متان آواره شده بزرگتر است و این به دلیل وابستگی فشار به تراکم متان جذب می شود. بالاتر از میزان تهاجم آب، محتوای متان آواره شده بالاتر است. این نتایج آزمایشی نیز برای بهینه سازی چاه های گمانه زنی گازی برای کارآمد کردن گاز شنی زغال سنگ در معادن زیرزمینی زغال سنگ مورد استفاده قرار می گیرد. این یافته ها چشم انداز جدیدی را برای درک متابولیسم آب های عمده و متان در زغال ها فراهم می کند و راه را برای توسعه فن آوری های جدید برای بازیافت متان در جوش های زغال سنگ می سازد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات زمین شناسی اقتصادی
چکیده انگلیسی
Fluid displacement is the fundamental process for subsurface fossil fuels extraction. Water invasion in coal seams is one of the routinely used stimulation approaches for coal seam methane extraction in underground coal mines. However, how the invading bulk water interacts with adsorbed/gaseous methane in coal is rarely considered even though it is known that moisture presence in coal decreases methane uptake by occupying adsorption sites. Here we study how the invading water interacts with adsorbed/gaseous methane in molded coal under elevated pressures using a custom-designed instrument; the test procedure mimics the real water invasion process in engineering applications. Experimental results demonstrate that invasion water displaces adsorbed methane in nanopores of coal and thus enhances the free gas content. The displacement mechanism can be attributed to capillary effect and preferential flow in a coating mode. It was found that Philip's sorptivity model can simulate the relationship between displaced methane content and time, and the obtained sorptivity increases with increasing water invasion content and is independent of gas pressure. It was observed that the higher the initial adsorption equilibrium pressure, the larger the displaced methane content, and this can be attributed to the pressure-dependent feature of adsorbed methane density. The higher the invasion water content, the higher the displaced methane content. These experimental results are also applied for optimizing gas drainage borehole arrangement to efficiently drain coal seam gas in underground coal mines. These findings provide a new perspective to understand the interactions between bulk water and methane in coals and pave the way for developing new technologies for methane recovery in coal seams.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Coal Geology - Volume 197, 1 September 2018, Pages 74-83
نویسندگان
, , , ,