Características de Imbibição e Mecanismo da Água de Surfactante em Carvão com Gás

Em camadas de carvão com alto teor de gás, o gás impediu a molhagem dos poros, resultando em um efeito de molhagem pobre e fraca adsorção competitiva gás-líquido durante a imbibição de água. Embora a água de surfactante tenha sido amplamente utilizada para aumentar a molhabilidade do carvão, os estudos existentes se concentraram principalmente na molhabilidade da superfície, enquanto a molhagem impulsionada por imbibição interna e o deslocamento de gás associado no carvão contendo gás permanecem pouco compreendidos, limitando sua aplicação no controle de gás em camadas de carvão. Um sistema de teste de imbibição de carvão com gás foi desenvolvido para caracterizar quantitativamente as características de imbibição da água de surfactante. Para a imbibição de água e água de surfactante, a quantidade de deslocamento de gás aumentou com a pressão do gás, mas a razão de deslocamento de gás diminuiu. Sob concentração constante de água de surfactante, pressões de gás mais altas inibiram a dessorção de gás em um poro com uma extremidade aberta e a outra fechada (Pooc), mas promoveram em um poro com ambas as extremidades abertas (Pobe) devido à difusão restrita no Pooc e migração de gás aumentada no Pobe. Para a mesma pressão de gás, concentrações mais altas de surfactante aumentaram tanto a quantidade de deslocamento de gás quanto a razão. Simulações de campo-fase confirmaram que a água de surfactante imbibiu mais longe e apresentou efeitos de molhagem mais fortes em comparação com a água. Quando as camadas de carvão consistiam principalmente em poros de extremidade aberta com conectividade limitada, o controle do gás poderia ser alcançado combinando sinergicamente medidas de aumento de permeabilidade com tecnologia de injeção de água de surfactante. Os resultados forneceram suporte teórico para a aplicação de injeção de água de surfactante em camadas de carvão de alto gás no controle de gás.