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作者
苏现波汪露飞赵伟仲夏大平周艺璇王乾
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单位
河南理工大学非常规天然气研究院中国地质大学(武汉)资源学院中原经济区煤层(页岩)气协同创新中心河南理工大学资源环境学院河南理工大学能源科学与工程学院
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摘要
超临界CO2能够破坏煤分子结构,提高生物甲烷的产量。为研究微生物在超临界CO2参与的煤储层原位条件下的产气潜力,以新疆地区某煤层气区块目标煤层的初始储层压力、温度和气体组分作为原位储层条件,通过自主设计的煤储层原位厌氧发酵装置,模拟煤储层原位储层条件下的厌氧发酵过程,并对生物气产量、煤的官能团结构和微生物群落结构进行了分析。研究结果表明,在超临界CO2参与的煤储层原位条件下,生物甲烷产量达到了32.9 mL/g,CO2的生物转化率为17.4%。FTIR光谱表明,原位条件下微生物对苯酚、醇、醚、酯中含氧基团的降解能力要强于常规条件下的厌氧发酵。超临界CO2参与下的储层原位厌氧发酵系统中,多种产甲烷代谢途径的产甲烷菌(氢营养型、乙酸营养型和甲基营养型)逐渐向单一的氢营养型产甲烷菌演化。高压环境下,细菌群落中芽孢杆菌Solibacillus silvestris成为水解产酸发酵阶段的优势菌。该研究为煤层气生物工程的现场实施和碳减排提供了实验基础。
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关键词
煤储层原位条件微生物甲烷化物理模拟厌氧发酵超临界二氧化碳煤层气生物工程碳减排
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金项目(42072193);河南省优秀青年基金项目(202300410168);
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引用格式
苏现波,汪露飞,赵伟仲,夏大平,周艺璇,王乾.超临界CO_2参与下煤储层原位微生物甲烷化物理模拟研究[J].煤田地质与勘探,2022,50(03):119-126.
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