国家自然科学基金(41002047)
- 作品数：17 被引量：113H指数：7
- 相关作者：苏现波夏大平郭红玉王惠风马俊强更多>>
- 相关机构：河南理工大学河南煤业化工集团河南能源化工集团有限公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金河南省教育厅科学技术研究重点项目国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：矿业工程天文地球化学工程生物学更多>>
- 二氧化氯对煤储层的化学增透实验研究被引量：25
- 2013年
- 针对传统煤储层物理增透使用高黏压裂液破胶困难,引入油气田常用的强氧化剂——二氧化氯作为破胶剂。同时,通过显微镜发现不同煤阶煤经二氧化氯浸泡后均有不同程度的刻蚀,且煤阶越低,刻蚀越严重。渗透率对比测试证实二氧化氯可以提高煤层渗透率,而且原始煤储层渗透率越高,渗透率增加的幅度越显著。实验结果说明二氧化氯不但有助于高黏压裂液破胶,还可对煤储层氧化刻蚀实现化学增透,为二氧化氯在水力压裂中的应用提供了实验支撑。
- 郭红玉苏现波陈俊辉王惠风司青
- 关键词：煤层气二氧化氯渗透率破胶剂
- 围岩—煤储层缝网改造增透抽采瓦斯理论与技术被引量：15
- 2014年
- 现行的储层改造工艺仅适用于硬煤,对软煤则无能为力,这是造成我国煤层气产业化难以取得突破的主因这一,探索一种实现各类储层强化增透的普适性技术是当务之急。为此,采用理论分析与现场试验相结合的方法,系统分析了水力压裂过程中径向引张、周缘引张和剪切裂缝等多级、多类裂缝形成的力学机制,揭示了围岩—煤储层缝网改造的增透机理。结果表明:水平井分段多簇射孔压裂、水力喷射分段压裂、四变压裂以及一些辅助措施是实现缝网改造的有效技术途径,尤其是四变压裂使得煤层气垂直井和丛式井的缝网改造成为现实。结论认为:围岩抽采层缝网改造技术以钻井施工安全、可改造性强、抗应力敏感和速敏能力强、适合于任何煤体结构煤储层为特点,因而具有显著的优势;该技术除了在围岩水敏性极强、富水性强的条件下使用尚有局限外,具有广泛的适应性。煤层气地面开采和煤矿井下抽采成功的工业性试验表明,所构建的围岩—煤储层缝网改造理论和技术体系,将作为一种广普性的增透措施在我国煤层气井地联合抽采领域发挥作用。
- 马耕苏现波蔺海晓郭红玉陶云奇刘晓
- 关键词：煤层瓦斯顶底板
- 二氧化氯作用后煤结构^(13)C-NMR的变化特征
- 2014年
- 选择五种不同变质程度的煤样,分别测试二氧化氯作用前后的13C-NMR谱,并对比其变化特征.结果表明,二氧化氯作用后煤中化学活性较高的脂族碳基团因部分转化为较稳定的其他基团而导致含量减少,含氧官能团含量有所降低,稳定的羧基碳和羰基碳含量增加,芳香烃中不饱和烃键以及芳香环上的醚氧键断裂,部分芳香环被打开,芳香度降低.研究结果为揭示二氧化氯对煤储层吸附能力和渗透率影响机理提供了实验支撑.
- 夏大平郭红玉苏现波王惠风马俊强陈俊辉
- 关键词：煤层气二氧化氯核磁共振煤结构化学活性
- 基于SuperMap的双柳矿煤与瓦斯突出危险性综合评价被引量：2
- 2012年
- 通过借助SuperMap Deskpro的空间分析功能对双柳矿煤与瓦斯突出危险性进行了定量评价,制作了双柳矿煤与瓦斯突出危险性综合评价图,在此基础上,查明了该矿的瓦斯赋存规律,并参照煤与瓦斯突出危险性综合评价等级体系,将该矿3#+4#煤层划分为重点防护区、重点监控区、一般监控区。该成果对于提高双柳矿防突措施的有效性和针对性具有一定的参考价值和指导意义。
- 刘玉芳宋金星王升荣
- 关键词：煤与瓦斯突出综合评价SUPERMAP
- 不同厌氧发酵工艺对煤制氢的影响被引量：7
- 2013年
- 以沙曲矿焦煤为发酵底物,以同矿区矿井水中的菌种及实验室保存的白腐菌为投加菌种,研究在35℃,初始pH为6.5,无光照和厌氧条件下不同发酵工艺对煤发酵制氢的影响.结果表明,在所设条件下,H2的体积分数最高可达73.7%,产率可达23.56mL/g;未添加白腐菌液样品的H2产率是添加了白腐菌液样品的1.5～6倍;其他条件相同,提前4d富集矿井水中的发酵产氢菌可以将H2产量从0.44mL提高到466.34mL;在富集矿井水中发酵产氢菌时添加EDTA二钠要比富集完之后再补加的H2产率高2～10倍.可见煤通过微生物作用完全可以制取更加洁净的能源——氢.
- 苏现波陈鑫王惠风夏大平
- 关键词：焦煤发酵产氢矿井水
- 高压水射流分段连续冲孔卸压增透技术被引量：8
- 2014年
- 在分析水射流破岩及增透的基础上,研发了WSZ16/45-200型瓦斯抽采孔水力作业机及相应的水射流喷嘴,提出了分段冲孔进入-连续冲洗退出的技术思路,确定了水射流连续冲孔进入步距理论方程。在中马村矿27021回风底抽巷揭煤试验表明,使用瓦斯抽采孔水力作业机进行水力冲孔出煤量是常规水力冲孔的1.3-1.8倍,冲孔完成后,煤层瓦斯含量由13.32 m3/t降至7.69 m3/t,揭煤期间△h2为0-137.2 Pa,S值在1.3-2.4 kg/m,q最大为3.48 L/min,顺利揭开石门。
- 刘晓贵宏伟冯文军
- 关键词：水力冲孔卸压增透高压水射流
- 二氧化氯作用下不同煤阶煤的表面改性研究被引量：5
- 2014年
- 采用不同煤阶煤与二氧化氯作用,通过光学显微实验及亲水性实验共同研究了煤表面性质变化的特征。研究结果表明:煤样经二氧化氯作用后,煤表面不再平滑,出现了刻蚀孔洞,并伴随着新的微裂隙和粗糙度增加,连通性增强;测定了二氧化氯溶液的表面张力小于水的(同等条件下),处理后煤的接触角均有不同程度的降低,特别是沙曲矿焦煤由疏水性转变为亲水性。2个实验具有一定的相关性,共同表明二氧化氯作用下煤样表面改性后具有促使瓦斯渗透、运移及为采煤工作面起到降温、降尘的作用。
- 王惠风姬明潘晋邢玉洁
- 关键词：二氧化氯煤
- 二氧化氯作为煤储层压裂液破胶剂的可行性实验研究被引量：9
- 2014年
- 针对煤层温度低、高黏压裂液无法及时破胶返排的难题,探讨二氧化氯作为压裂液破胶剂的可行性及其对煤层气开采的影响。实验选择清洁压裂液、交联冻胶压裂液和二氧化氯溶液对不同煤阶煤样进行处理,对处理后煤样再分别进行光学显微镜、等温吸附和压汞等测试。结果表明:残留的压裂液会对煤层造成污染伤害,二氧化氯不但具有良好的低温破胶作用,同时还可以提高大孔和中孔的孔容比,使得孔隙连通性得到改善,进而提高储层渗透率;经二氧化氯处理后煤样的朗格缪尔体积显著降低,表明了煤的亲甲烷能力显著降低,从而使得煤层气临界解吸压力、含气饱和度与采收率均得到不同程度的提高。研究表明二氧化氯可以作为煤储层压裂液的破胶剂。
- 郭红玉夏大平苏现波马俊强张双斌王振
- 关键词：二氧化氯压裂液破胶剂采收率含气饱和度
- 神东煤镜质组结构模型红外光谱的量子化学计算(英文)被引量：4
- 2014年
- 为了煤的洁净、高效和高附加值利用,需要从分子水平上了解煤的结构。在文献[5]中,作者以元素分析和13 C核磁共振为依据构建了神东煤镜质组(SV)的结构模型,所建模型的13 CNMR模拟计算结果能很好的和实验结果比对,为了进一步验证该模型的准确性,以半经验量子化学计算方法VAMP对SV模型结构的红外谱进行了计算。结果显示模拟计算得到的红外谱图与实验谱图相比峰形相似,但整个计算谱明显偏向高波数区域。经过对相关模型化合物的红外谱进行计算,其原因是半经验方法计算所得官能团结构的振动频率均高于实验测试结果。依此对SV结构模型的红外模拟谱进行修正,修正后实验和模拟谱图能很好地吻合,这进一步证实SV结构模型可以真实的反映神东煤镜质组的结构组成特点。
- 贾建波王颖李风海仪桂云曾凡桂郭红玉
- 关键词：煤结构红外光谱量子化学
- 水分和粒度对煤吸附甲烷性能的实验研究被引量：4
- 2013年
- 为了研究水分含量和粒度对煤吸附甲烷性能的影响,取山西西山杜儿坪矿2号煤干燥样、平衡水样和注水样进行了等温吸附实验。基于分子间作用力对水含量影响机理进行分析,并运用维里方程拟合等温吸附实验结果来验证。实验结果发现,在未达到平衡水分之前,水含量对高煤级吸附能力影响小且注水煤样中的液态水影响增加了甲烷吸附量;同一种煤的高含水煤样对液态水的亲和能力要远比平衡水煤样对气态水的亲和能力强。
- 黄丹夏大平徐涛陈山来
- 关键词：等温吸附液态水甲烷
