深部煤层CO-sub-2-_sub-注入过程中煤体积参数变化的模拟实验_张琨.pdf

第 46 卷 第 5 期煤田地质与勘探Vol. 46 No.5 2018 年 10 月COALGEOLOGY 2. School of Resources and Earth Science, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, China; 3. School of Geosciences, China University of PetroleumHuadong, Qingdao 266580, China Abstract The injection of carbon dioxideCO2will change the pore fissure structure of coal seam, which has important influence on improving the capacity of CO2burial and enhancing methane extraction. In order to explore the evolution law of coal structure after CO2injection, the Sihe anthracite and Xinyuan coking-lean coal in Qinshui basin were chosen to do the simulation experiment, through the test and analysis of the coal volume parameter before and after CO2treatment, the following conclusions were obtained CO2injection can dissolve minerals in coal, which increases the volume of connected pores and causes the expansion of organic matter; the contribution of mineral dissolution to pore volume changes is not significant, while it leads to the conversion of a large number of closed pores into interconnected pores; the maximum volume increase of pore diameter is larger than 40 μm; the expansion of organic matter is comparatively large and its squeezing effect on pores may reduce the connectivity of coal; the effect of CO2injection on coal structure is influenced by coal ranks and simulated burial depth. Keywords CO2geologic storage; coal volume; mineral dissolution; coal matrix expansion 近年来， 由于 CO2过度排放造成的温室效应日益 严重[1]，CO2地质封存是减少大气中 CO2含量的有效 措施，煤储层则是最具潜力和经济效益的地质封存载 体[2-3]，这是由于 CO2会与 CH4产生竞争吸附[4]，煤层 可以在储存 CO2的同时促进 CH4产出CO2-ECBM[5]。 孔隙是 CO2的主要埋藏位置，也是其注入和煤 ChaoXing 第 5 期张琨等 深部煤层 CO2埋藏过程中煤体积参数变化的模拟实验27 层气运移的通道[6]，煤体结构、孔隙体积及其连通 程度对 CO2埋藏和提高煤层气产出率意义重大[3,7]。 首先，CO2与煤层水结合生成具有弱酸性的碳 酸，溶蚀煤中部分矿物；其次，注入深部煤层超 过 1 000 m中的 CO2将处于超临界状态ScCO2， 并 具有惊人的溶解能力，可以萃取煤中有机质分子[8]。 CO2对煤体结构的改造作用受到煤级、煤中矿 物含量、煤层水及煤层所处的温度压力等环境因素 的影响[9-11]。有学者[12]发现经过 ScCO2-H2O 的作用 后，高煤级煤的微孔发育，对中低煤级煤的改造则 集中在中–大孔， 煤级和煤中灰分产率是影响煤层孔 裂隙结构变化程度的重要因素；B. G. Kutchko 等[13] 认为干燥 ScCO2并不会明显改变煤的性质；P. Massarotto 等[14]使用 ScCO2和去离子水的混合溶液 处理煤样后发现煤中 50 nm 以下孔隙体积增加明 显。此外，煤储层在解吸 CH4和吸附 CO2过程中， 会发生煤基质收缩和膨胀，膨胀作用引起的煤体积 应变很小，但其对孔隙的压缩作用却会导致渗透率 降低数倍[15]。 综上，CO2注入可以改变煤体结构和孔隙连通 性，但以往的研究大多集中于分析不同孔径类型的 孔隙参数变化[6,10]， 对煤体积的研究方式也多是煤柱 的吸附应变测试[16-17]， 对地层条件的拟合程度不高。 因此，笔者采用原位地层模拟实验的方式，探究深 部煤层 CO2注入过程中煤体积变化特征及其对孔隙 体积变化的影响，以期完善 CO2注入后煤中孔裂隙 结构演化的基础理论。 1样品信息和实验方法 1.1样品信息 实验样品为山西沁水盆地寺河矿山西组 3 号无 烟煤和新源矿焦煤，其物理性质如表 1 所示。样品 的采集、保存、运输和样品制备过程均完全按照 GB/T 192222003煤岩样品采取方法和 GB/T 167732008煤岩分析样品制备方法。 表 1样品的物理性质 Table 1The physical properties of coal samples 采样点煤阶 工业分析/ St,d 镜质体最 大反射率 Rmax/ MadAdVdafFCd 寺河无烟煤1.4813.126.3281.410.283.33 新源焦煤0.8115.355.2672.750.381.81 1.2实验平台 本次通过模拟实验，研究深部煤层 CO2注入过 程中，通过测试 CO2处理前后样品的体积参数，分 析煤样及孔隙体积变化规律，探讨有机质的应变特 征 。 模 拟 实 验 平 台 为 自 行 设 计 研 发 的 “ 模 拟 ScCO2-H2O 与煤地球化学反应系统”图 1，该装置 可以实现 ScCO2-H2O-煤岩体系地球化学反应所需 的高温和高压条件。 图 1CO2注入模拟实验装置示意图 Fig.1The device for simulation experiment of CO2injection 模拟实验过程中，首先将样品和去离子水放入 反应釜内，通过气体增压系统将高压 CO2注入反应 釜内， 以达到实验所需的压力条件； 利用加热装置调 节反应釜温度以实现实验所需的温度环境， 并采用智 能温控装置维持反应釜内温度； 反应过程中时刻监控 和调整反应的压力和温度，确保实验条件稳定。 1.3模拟实验参数 有学者通过侧压系数计算出沁水盆地南部深部 与浅部煤层交界埋深为 1 000 m[18]，据此，本次试 验设置 1 000 m 和 2 000 m 两个模拟实验埋深条件， 根据实际采样点的煤层气测井资料，计算出各样品 在不同埋深下模拟实验时所需的温度、压力环境， 如表 2 所示。 表 2样品的模拟实验参数 Table 2Parameters of simulation experiment of the samples 采样点 盆地 位置 煤层 号 模拟温度/℃ 模拟压力/MPa 1 000 m2 000 m1 000 m2 000 m 寺河南部345801020 新源中西部332541020 将煤样处理成粒径为 30 mm 左右的块状，再筛 分为两部分，一部分进行模拟实验，另一部分作为 空白对照。实验样品质量为 150 g，并加入 600 mL 去离子水来模拟反应过程的煤层水环境。整个反应 过程持续 10 d，每 8 h 记录和调整反应釜的压力和 温度，确保反应环境稳定。 1.4测试方法 模拟实验完成后取出样品，在样品的实验温度 下真空干燥 24 h 后，与原始样品一同寄往贵州省煤 田地质局实验室，使用 AutoPore IV 9500 系列高性 能全自动压汞仪测试煤样的孔裂隙参数；同时，将 ChaoXing 28煤田地质与勘探第 46 卷 反应前后样品粉碎处理至 200 目178 μm以下，使 用氦密度仪测试样品的真密度。 2实验结果与分析 2.1测试结果 样品反应前后的真密度、表观密度、体积密度、 孔隙体积和孔隙度等体积参数结果如表 3 所示。 表 3煤体积参数测试结果 Table 3The test results of coal volume parameters 采 样 点 样品 密度/gcm-3 孔隙体积/ cm3g-1 孔隙 度/ 真密度 体积 密度 表观 密度 寺河 原样1.610 0 1.300 5 1.358 80.032 54.221 5 模拟 深度 1 000 m 1.590 0 1.437 6 1.536 00.044 66.409 2 2 000 m 1.580 0 1.315 7 1.451 90.071 39.379 3 新源 原样1.460 0 1.194 3 1.253 90.038 84.646 1 模拟 深度 1 000 m 1.380 0 1.291 7 1.355 10.035 74.642 4 2 000 m 1.380 0 1.259 9 1.367 20.061 97.845 2 2.1.1煤样密度 真密度 true 是指材料在绝对密实的状态下单 位体积的固体物质的实际质量，即去除内部孔隙和 颗粒间孔隙后的密度。煤的固体物质指的是煤中有 机质和无机矿物，其真密度计算方式如式1。真密 度测试的煤样均粉碎至 200 目178 μm以下，基本 排除煤中封闭孔隙的影响。 如表 3 所示， 经过 ScCO2 处理后，煤样的真密度略有降低，且模拟埋深越大， 反应后真密度的降幅越大。 00 true SOM MM VVV   1 式中 true 为煤样真密度，g/cm3； 0 M 为样品质量， g； SOM VVV，为固体物质solid体积，cm3； O V 为有机质organic matter体积，cm3； M V为无机矿物 mineral体积，cm3。 表观密度 app 是指单位体积含材料实体及闭 口孔隙体积物质颗粒的干质量；体积密度 bulk 是 指材料在自然状态下单位体积包括材料实体及其 开口孔隙、闭口孔隙的质量，两密度可以根据式2 和式3计算。压汞实验根据不同外部压力下进入孔 隙中的汞蒸气体积确定样品总孔体积和不同孔径的 孔隙体积，实验样品为直径 30 mm 左右的块煤，煤 中存在大量封闭孔和连通孔。分析测试结果可知， 经过 CO2注入处理，样品的表观密度和体积密度均 增大，说明反应后煤中封闭孔体积大量减少；体积 密度增大则说明反应后煤总孔隙体积减少。 0 app SC M VV   2 000 bulk TSTPSCI MMM VVVVVV   3 式中 app 为表观密度，g/cm3； C V 为煤中封闭孔 closed pore体积，cm3； bulk 为体积密度，g/cm3； I V 为煤中连通孔interconnected pore体积， cm3； TP V 为煤中孔隙总体积total pore，cm3； T V 为煤的总体 积total，cm3。 2.1.2煤中孔隙分布 孔容是指单位质量多孔固体所具有的孔隙体 积。本实验使用的压汞仪可测孔隙范围为 0.006 5 178 μm。压汞法测试过程中，汞蒸气只能进入煤中 具有连通性的孔隙，即测试结果为连通孔隙体积， 而无法获得封闭孔的体积。根据测试结果可知，大 部分样品在 CO2注入处理后的孔容增加，说明 CO2 注入有助于增大煤中孔径为 0.006 5178 μm 之间连 通孔的孔隙体积。 依据 B. B. Ходот的分类标准，煤中孔隙可分为 微孔100 1 000 nm和大孔1 000 nm。样品反应前后不同孔 径的孔容分布如图 2 所示， 可以看出原始煤中微孔、 过渡孔和大孔孔容较大，最大孔容多集中在 40 μm 以上的孔隙，中孔的孔容很小；CO2处理后孔容增 图 2反应前后煤中不同孔径的孔容分布 Fig.2The pore volume of different pore diameter in coal before and after reaction ChaoXing 第 5 期张琨等 深部煤层 CO2埋藏过程中煤体积参数变化的模拟实验29 加部分多为微孔和大孔，尤其是 40 μm 以上孔隙， 且模拟埋深条件越大，其孔容增幅越大，过渡孔孔 容略有增加，中孔孔容变化不明显。这说明 CO2注 入煤层后主要扩充煤中微孔和大孔孔隙，增加了过 渡孔孔隙的连通性，但并不明显；增加模拟 CO2的 注入深度，更有利于扩充大孔的孔隙体积。 2.2煤体积变化模型 煤储层系统是由煤基质块被裂隙切割的最小基 质单元、气、水油三相物质组成的三维地质体[19]。 CO2注入过程中煤基质的变化会影响孔隙结构首 先，煤基质在解吸甲烷和吸附 CO2的过程中发生收 缩膨胀；其次，CO2与煤层水结合形成碳酸溶解煤 中矿物， 一方面使其占据的位置形成连通孔隙， 另一 方面会对煤中部分封闭孔隙产生影响；此外，ScCO2 可以萃取煤中小分子有机质， 对煤中孔裂隙有扩充作 用，但有研究表明这种作用十分微弱[20]。因此，本 文根据煤基质与孔隙演化的相关关系，建立煤体积 参数变化的计算模型图 3，其基本假设如下 图 3煤体积参数变化的计算模型 Fig.3The calculation model for parameter change of coal volume ① 煤样总体积包括基质体积和孔隙体积两个 部分，煤基质包括有机质和无机矿物，孔隙则由封 闭孔和连通孔组成，采用压汞实验测试的孔容为连 通孔隙体积。 ② 反应过程中煤中有机质发生膨胀， 但由于反 应过程中是在无围压条件下进行的，煤孔隙中存在 流体压力导致其不容易被压缩，因此煤中有机质的 膨胀作用会导致煤中固体体积变化。 ③ CO2注入后煤中孔隙变化是由于煤中矿物 溶蚀所致，矿物反应导致其占据的位置形成孔隙， 同时会引起部分封闭孔转换为连通孔。 ④ 忽略溶解矿物的重结晶以及 ScCO2萃取煤 中有机质对孔隙体积的影响。 ⑤ 由于实验样品完全干燥后进行的体积参数 计算，排除煤中水分的干扰，因此该模型设定煤由 基质和孔隙两相组成。 根据上述计算模型，可以归纳出 CO2注入过程 中煤体积参数变化的计算依据煤作为一个整体， 其体积参数的变化包括固体体积变化和孔隙体积变 化两部分，其中固体体积变化主要是矿物溶蚀和有 机质膨胀收缩导致的，孔隙体积变化则由于煤中封 闭孔和连通孔的相互转化；固体体积变化会直接影 响孔隙体积，矿物溶蚀导致原先占据的位置形成连 通孔，也会引起封闭孔转换为连通孔，因此，由于 矿物溶蚀导致固体体积的变化量可以用连通孔体积 的增量表示；煤中孔隙存在流体压力导致其不容易 被压缩，煤中有机质膨胀量可以用煤中固体体积的 变化量表示。 2.3测试结果分析 2.3.1体积参数的计算 值得注意的是，CO2注入过程中与煤中矿物反 应，且实验反应前后存在煤样损失等因素会导致反 应前后样品总质量发生变化，如果直接比较反应前 后煤样的质量变化来计算反应过程中的矿物损失， 会有很大误差，因此，本文将根据真密度、体积密 度和表观密度等参数的定义，比较单位质量下煤体 积参数的变化。 单位质量煤中固体体积 SOM 1 true VVV  4 式中 S V为单位质量下煤基质体积，cm3/g； O V为单 位质量煤中有机质体积，cm3/g； M V为单位质量煤 中无机矿物体积，cm3/g。 单位质量煤中孔隙总体积 truebulk TPCI truebulk VVV      5 式中 TP V为单位质量煤样总孔隙体积，cm3/g； C V为 单位质量煤中封闭孔体积， trueapp CTPI trueapp VVV      ， cm3/g； I V为单位质量煤中连通孔体积，即压汞实验 测试的孔隙体积，cm3/g。 单位质量煤样总体积 I T V V  6 式中为由压汞实验测试得到的煤样孔隙度，。 根据式4式6计算结果， 样品在 CO2注入处 理前后的煤样体积参数如表 4 所示。 2.3.2煤中体积参数变化量的计算 单位质量下煤中固体体积略有增加，煤中封闭 孔体积大幅减小，连通孔隙体积有增有减，这是由 于一方面存在煤中有机质的吸附膨胀导致煤固体体 积增大， 另一方面煤中矿物的密度大于有机质密度， CO2注入煤中会与煤层水结合形成碳酸，并进一步 溶蚀矿物，导致样品真密度减小，但由于煤中矿物 ChaoXing 30煤田地质与勘探第 46 卷 表 4煤体积参数计算结果 Table 4The calculation results of coal volume parameters单位单位cm3/g 体积参数 寺河新源 原样 不同模拟深度的体积不同模拟深度的体积变化 原样 不同模拟深度的体积不同模拟深度的体积变化 1 000 m2 000 m1 000 m2 000 m1 000 m2 000 m1 000 m2 000 m 固体体积0.621 10.628 90.632 90.007 80.011 80.684 90.724 60.724 60.039 70.039 7 孔隙总体积0.147 80.066 70.127 1–0.081 1–0.020 70.152 40.049 50.069 1–0.102 8–0.083 3 封闭孔体积0.114 80.022 10.055 8–0.092 7–0.059 00.112 60.013 30.006 8–0.099 3–0.105 8 连通孔体积0.032 50.044 60.071 30.012 10.038 80.038 80.035 70.061 9–0.003 10.023 1 煤总体积0.769 90.695 90.760 2–0.074 0–0.009 70.835 10.769 00.789 0–0.066 1–0.046 1 含量较少，样品真密度的降幅不大，且反应条件越 剧烈，溶蚀的矿物质越多，真密度降幅越大；同时 矿物的溶蚀也引起大量封闭孔体积减少并转化为连 通孔，连通孔体积增加，说明 CO2注入有助于增加 煤中孔隙的连通性。 值得注意的是，反应后煤中封闭孔体积的减小 程度远高于连通孔体积的增加程度，且反应后煤样 的固体体积略有增加而煤总体积和孔隙总体积大幅 减少，通过分析反应后煤中不同孔径的孔容变化可 知，矿物的溶解导致 40 μm 以上大孔和大裂隙的形 成，压汞实验测试的最大孔径为 178 μm，因此，测 试过程中可能将反应后煤中生成的超过 178 μm 的 大孔当作堆叠体积而未列入计算，进而出现连通 孔隙体积和煤总体积减小的情况，如新源矿样品 在 1 000 m 反应条件处理后煤中连通孔隙体积降低 表 4。 这部分未被计算的大孔体积就是反应前后煤 中孔隙总体积的变化量，同时，该孔隙为连通性很 高的大孔，其与压汞测试的连通孔体积之和为煤样 反应后的连通孔总体积计算式为式7。 TIINIITP VVVVV7 式中 TI V为煤中连通孔体积的总增加量，cm3/g； I V为压汞测试结果中煤中连通孔体积变化量， cm3/g； TP V为测试孔隙体积变化量，cm3/g。 煤中有机质的膨胀作用会导致固体体积变化， 在 假设原先固体体积不变的情况下， 这部分多出的固体 体积与未被计算的连通孔隙共同构成了煤中未被计 算的总体积， 总体积可以用煤样总体积变化量与固体 体积变化量的差值表示，计算式为式8，因此，煤 中有机质的体积膨胀量为反应前后煤中未被测量的 总体积与总孔隙体积变化量的差值，计算式为式9。 NTTS VVV 8 ONTTP VVV9 式中 NT V为反应过程中所形成压汞实验无法测试 Not Tested的样品体积，cm3/g； O V为煤有机质膨 胀量，cm3/g。 此外，矿物溶蚀形成连通孔的体积则为连通孔 隙体积增加量与封闭孔体积减小量之差 MTIC VVV10 式中 M V为煤中无机矿物反应导致孔隙体积变化 量，cm3/g； C V为煤中封闭孔体积减小量，cm3/g。 据此计算出样品体积参数的变化量表5。 表 5CO2处理后煤中体积参数变化量 Table 5Variation of volume parameters in coal after CO2treatment 采样地点模拟深度/m 体积参数/cm3g-1 未测量 总体积 未测量 孔隙体积 连通孔体积 实际增加量 封闭孔体积 减小量 有机质 膨胀量 矿物溶蚀导致 孔体积变化量 寺河 1 0000.081 80.081 10.093 20.092 70.000 660.000 53 2 0000.021 50.020 70.059 50.059 00.000 800.000 49 新源 1 0000.105 80.102 80.099 70.099 30.002 970.000 48 2 0000.085 80.083 30.106 40.105 80.002 490.000 61 2.3.3体积参数变化规律 根据计算结果可知，CO2注入导致煤中连通孔隙 体积大幅度增加，矿物溶蚀使其所占据的位置形成孔 隙的同时连通封闭孔，矿物反应引起的体积变化程度 很低，而封闭孔体积减小量较大，说明封闭孔转换为 连通孔是煤中连通孔体积增加的主要原因；反应后煤 中连通孔隙体积的变化主要集中在40 μm以上的大孔， 其中178 μm以下孔隙可以通过压汞实验测到，这部分 孔隙体积增幅较小；超过178 μm的孔隙体积无法使用 压汞实验测到，但对煤中连通孔隙体积的增加贡献很 大；煤是具有拉张性的大分子结构体系，煤体在解吸 甲烷吸收二氧化碳的同时会发生有机质膨胀，其膨胀 量不大，但大于因矿物溶蚀导致孔隙体积的变化量， 本次实验是在无围压作用下进行的，煤中孔隙不易被 ChaoXing 第5期张琨等深部煤层CO2埋藏过程中煤体积参数变化的模拟实验31 压缩，但如果在实际地层条件下，较大的有机质膨胀 量可能会压缩煤中孔隙，影响煤体的连通性。 寺河无烟煤中矿物含量小于新源焦煤，焦煤中 矿物反应程度也较大，连通孔隙体积的实际增幅也 较高，说明煤中灰分产率高有利于反应后连通孔隙 的增大；随着模拟实验深度增加，煤中矿物溶蚀导 致孔隙体积的增加量变大，有助于矿物反应；此外， 随着煤演化程度提高，煤中官能团种类和分子侧链 减少，无烟煤在CO2注入处理后有机质膨胀量小于 焦煤，增加实验模拟深度可以增加其有机质膨胀量 却不利于焦煤中有机质的膨胀。 3结论 a.CO2注入深部煤层会发生煤中矿物的溶蚀和 有机质的膨胀， 其自身对煤体体积的贡献程度不高， 但煤中矿物的溶蚀所引起大量封闭孔的连通是连通 性孔隙体积增加的主要原因，且多集中在40μm以 上的大孔；有机质的膨胀作用会在围压的作用下挤 压孔隙，可能对储层渗透性产生不利影响。 b.CO2注入对煤体结构的改造作用受煤级和模 拟埋深条件影响相对于无烟煤来说，CO2注入对 煤级较低的焦煤的矿物溶蚀作用更强，有利于增加 煤中连通孔隙，其有机质的膨胀作用也较强；增大 模拟埋深条件有利于煤中矿物的溶蚀，但对有机质 膨胀作用的影响却与煤级有关。 参考文献 [1] ANDERSON T R， HAWKINS E ， JONES P D. CO2，the greenhouse effect and global warming From the pioneering work of Arrhenius and Callendar to today’s earth system models[J]. Endeavour，2016，403178–187. [2] BACHU S，BONIJOLY D，BRADSHAW J，et al. CO2storage capacity estimation ology and gaps[J]. International Journal of Greenhouse Gas Control，2007，14430–443. [3] WHITE C M，SMITH D H，JONES K L，et al. Sequestration of carbon dioxide in coal with enhanced coalbed methane recovery a review[J]. Energy and Fuels，2005，193659–724. [4] PARKASH S，CHAKRABARRTLY S K. Porosity of coal from Alberta planes[J]. International Journal of Coal Geology，1986， 655–70. [5] 张琨，桑树勋，刘世奇，等. 铁法矿区 DT26 井 CO2-ECBM 数值模拟及经济评价[J]. 煤炭技术，2016，35394–97. ZHANG Kun，SANG Shuxun，LIU Shiqi，et al. Numerical simulation and economic uation of CO2-ECBM at well DT26 in Tiefa mine[J]. Coal Technology，2016，35394–97. [6] ZHANG Kaizhong， CHENG Yuanping， LI Wei， et al. Influence of supercritical CO2on pore structure and functional groups of coal Implications for CO2sequestration[J]. Journal of Natural Gas Science and Engineering，2017，40288–298. [7] LIU Shiqi， SANG Shuxun， WANG G， et al. FIB-SEM and X-ray CT characterization of interconnected pores in high-rank coal ed from regional metamorphism[J]. Journal of Petroleum Science Engineering，201714821–31. [8] 杨涛. 超临界 CO2抽提对煤的改性实验研究[D]. 太原太原 理工大学，2010. [9] LIU Shiqi，MA Jingsheng，SANG Shuxun，et al. The effects of supercritical CO2on mesopore and macropore structure in bituminous and anthracite coal[J]. Fuel，2018，22332–43. [10] MENG Meng，QIU Zhengsong. Experiment study of mechanical properties and microstructures of bituminous coals influenced by supercritical carbon dioxide[J]. Fuel，2018，219223–238. [11] 吴建光，叶建平，唐书恒. 注 CO2提高煤层气采收率的模拟 实验研究[J]. 煤田地质与勘探，2004，32增刊 161–64. WU Jianguang，YE Jianping，TANG Shuheng. Experimental research on CO2injection for increasing coalbed methane production[J]. Coal Geology Exploration， 2004， 32S1 61–64 [12] 刘长江. CO2地质储存煤储层结构演化与元素迁移的模拟实 验研究[D]. 徐州中国矿业大学，2010. [13] KUTCHKO B G，GOODMAN A L，ROSENBAUM E，et al. Characterization of coal before and after supercritical CO2 exposure via feature relocation using field-emission scanning electron microscopy[J]. Fuel，2013，107777–786. [14] MASSAROTTO P， GOLDING S D， BAE J S， et al. Changes in reservoir properties from injection of supercritical CO2into coal seams A laboratory study[J]. International Journal of Coal Geology，2010，823/4269–279. [15] LIU C J， WANG G X， SANG S X， et al. Fractal analysis in pore structure of coal under conditions of CO2sequestration process[J]. Fuel，2015，139125–132. [16] 王晋，王延斌，王向浩，等. CO2置换 CH4试验中煤体应变及 渗透率的变化[J]. 煤炭学报，2015，40增刊 2386–391. WANG Jin， WANG Yanbin， WANG Xianghao， et al. Variation characteristics of coal strain and permeability on coal-bed methane displacement by carbon dioxide injection[J]. Journal of China Coal Society，2015，40S2386–391. [17] 祝捷，张敏，姜耀东，等. 煤吸附解吸 CO2变形特征的试验 研究[J]. 煤炭学报，2015，4051081–1086. ZHU Jie， ZHANG Min， JIANG Yaodong， et al. Experimental study of coal strain induced by carbon dioxide sorption/ desorption[J]. Journal of China Coal Society，2015，405 1081–1086. [18] 秦勇， 申建. 论深部煤层气基本地质问题[J]. 石油学报， 2016， 371125–136. QIN Yong ， SHEN Jian. On the fundamental issues of deep coalbed methane geology[J]. Acta Petrolei Sinica，2016，371 125–136. [19] 傅雪海，秦勇，韦重韬. 煤层气地质学[M]. 徐州中国矿业 大学出版社，2007. [20] 张琨. 超临界 CO2-H2O-煤岩反应体系影响下煤储层孔裂隙结 构演化特征[D]. 徐州中国矿业大学，2017. 责任编辑 范章群聂爱兰 ChaoXing