研究表明，ch4在煤中的解吸主要受ch4分壓控制，而不受氣藏系統總壓力影響[1]；同時，在等溫等壓情況下，煤層對ch4、n2、co2的吸附量依次是co2> ch4> n2。
2.1注n2開採煤層氣的機理
由於煤層對ch4的吸附能力強於n2，n2通過競爭吸附可置換的ch4較少，但是注入的n2能夠有效驅趕煤層中游離的ch4，使ch4的分壓降低，進而促使ch4解吸；同時，隨著n2分壓的提高，競爭吸附能力增強，置換的ch4量也會進一步增加。實驗證明：煤層中接近70%的ch4能夠被n2通過這種方式驅趕出來。
2.2注co2開採煤層氣的機理
煤層對co2的吸附能力強於ch4，通過競爭吸附，co2可以置換出煤層吸附的ch4（理論上可以促使ch4 100%解吸），使其呈游離狀；同時有效降低ch4分壓，進一步誘發ch4解吸。實驗表明：煤層中85%以上的ch4可以通過這種方式被開採出來。
3注氣開採煤層氣的方式
在等容與等壓兩種不同條件下的容器內，對山西礦務局屯蘭煤礦煤樣分別注入co2和n2進行驅替提取ch4試驗，經處理後，得到圖1和圖2的曲線[4]。由圖可知，等容、等壓兩種條件下，當注入co2和n2後，等容狀態下游離ch4的含量明顯高於等壓狀態。在等容狀態下注入co2與注入n2相比，注入co2更利於ch4的解吸。
3.1先註後採法
先註後採，就是先將採氣井關閉，注入co2、n2或其它氣體，過一段時間後，再開井採氣。這種方法，增加了氣藏系統壓力（相當於實驗的等容狀態），這種高壓環境有利於煤層裂隙的發育，提高煤層的滲透性（有利於煤層氣的流動），同時，可以有效地促進吸附ch4的解吸，增加氣井產量，提高資源利用率，且使後期的煤層開採更加安全。但是，此種方法，採氣週期較長。
3.2邊注邊採法
邊注邊採，就是不關閉氣井，在注入co2、n2或其它氣體的同時進行煤層氣的開採，也就是注氣驅氣。這種方法，保持了氣藏系統壓力不變（相當於實驗的等壓狀態），開採周期短。但是不能有效地促進吸附ch4的解吸，提高氣井產量，造成了資源浪費。
綜上所述，先註後採法（注入co2）,能保持在地層壓力水平上開採，不必把地層壓力降至臨界解吸壓力之下，既促進解吸、防止裂縫閉合、提高煤層滲透率，又增加驅動能量，有效提高煤層氣的產量和採收率。[1]
4注氣開採的優點
4.1環境保護方面的價值
4.1.1 減緩全球溫室效應
對一些不具開採價值的煤層，可以使其變成co2天然的儲存場所，同時，注氣開採可以使後期隨煤炭開採而排到大氣中的甲烷（ch4）量大大降低，可以有效減緩溫室效應。
4.1.2有利於資源的有效利用
煤層氣甲烷（ch4）80%以上以吸附氣的形式賦存於煤層之中，常規開採法不但不能開採吸附煤層氣，而且隨著氣井壓力的下降，連游離煤層氣也很難開採完全，造成了嚴重的資源浪費，同時未開採盡的ch4給後期的煤炭開採留下了安全隱患，這部分ch4會隨著後期煤炭的開採被排到大氣中，造成了大氣汙染。注氣開採可以有效地解決上述問題。
4.2社會、經濟方面的價值
4.2.1有利於後期煤炭的安全開採
大多數的煤礦安全事故都是由於瓦斯（ch4）**引起的，煤層氣的注氣開採可以基本上將煤層氣甲烷（ch4）全部採盡，礦井中游離ch4的含量幾乎為零，使瓦斯（ch4）**的可能性大大降低。
4.2.2提高採氣井產量
我國絕大部分煤層氣田的透氣性差，導致煤層氣開採難，產量低，注氣開採可以有效地使佔煤層氣80%以上的吸附甲烷（ch4）解吸，使其以游離ch4的形式被開採出來，大大提高了氣井產量。
6結語6.1注氣開採低滲型煤層氣甲烷（ch4）是完全可行的。
6.2先註氣後開採法既能促進吸附甲烷（ch4）解吸、防止煤層裂縫閉合、提高低滲型煤層的滲透率，又增加了氣藏系統壓力，有效提高了煤層氣的產量和採收率。
6.3注co2開採比注n2開採更利於吸附甲烷（ch4）解吸，有效提高了資源的利用率。
6.4注氣法開採低滲型煤層氣甲烷（ch4）比常規方法更環保、更有效；具有良好的社會、經濟價值和環境效益。
參考文獻：
1 李前貴康毅力羅平亞.超破裂壓力注氣開發煤層甲烷**.天然氣工業.十五卷第六期
2 梁冰孫可明.地滲透煤層氣開採理論及其應用.北京：科學出版社，2006
3 中聯煤層氣有限責任公司.中國煤層氣勘探開發技術研究.北京：石油工業出版社，2007.9
4 馬志巨集郭勇義吳世躍.注入二氧化碳及氮氣驅替煤層氣機理的實驗研究.太原理工大學學報.第32卷第4期
作者簡介：
譚湘龍：男，漢族，1985.05出生，籍貫：貴州省威寧縣，中國礦業大學資源與地球科學學院地質工程06級學生，本科在讀，研究方向：煤層氣地質。
宋東日：男，漢族，1987.08出生，籍貫：山東省萊陽市，中國礦業大學資源與地球科學學院地質工程06級學生，本科在讀，研究方向：工程地質。
蔡定良：男，漢族，1986.11出生，籍貫：貴州省威寧縣，貴州大學六盤礦業學院化學工程與工藝07級學生，本科在讀，研究方向：煤化工。
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