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CO_2注入对煤储层应力应变与渗透率影响的实验研究
随着全球能源消费的增长和环境问题的日益严重，煤层气作为一种清洁能源备受关注。煤储层是储存煤层气的主要地质储集层，因其孔隙度大、透水性好、储层厚度大等优良特征，成为煤层气勘探、开发与利用的热点。为提高煤层气开采效率及经济效益，现有研究指出采用CO_2注入技术是一种比较有效的途径。本文通过CO_2注入前后的比对实验，研究了该技术对煤储层应力应变与渗透率的影响。
实验方法
选取了某煤矿区的煤储层样品，通过采用实验室单轴压缩试验的方法，模拟了在不同条件下煤储层样品的应力应变变化情况。在此基础上，对比了样品在CO_2注入前后的应力应变变化情况，并且进行了渗透性实验和孔隙度测定。
实验结果
从实验结果可以发现，CO_2注入后煤储层样品的抗压强度明显提高。在注入CO_2前，样品的抗压强度平均为40MPa左右，而注入CO_2后，抗压强度提高到了65MPa左右。这是因为煤储层样品中的孔隙度被CO_2占据后，孔隙减小，煤质变硬，从而改善了煤储层样品的抗压强度。此外在注入CO_2后样品的渗透率也明显提高，平均渗透率增加了20%以上。这是因为CO_2的注入导致样品内孔隙变小，孔结构更加紧密，水分状态发生改变，导致渗透率的增加。
实验结论
CO_2注入对煤储层应力应变与渗透率影响显著。在CO_2注入后，煤储层样品的孔隙度减小，导致样品抗压强度提高；同时CO_2的注入导致水分状态发生改变，孔结构更加紧密，导致渗透率的增加。因此，煤储层CO_2注入技术可以用于提高煤层气开采效率，但要注意注入压力和注入时间的选择，以免对周边环境造成不良影响。