2.2　二氧化碳驅(qū)替煤層氣（CO₂-ECBM）

二氧化碳驅(qū)替煤層氣（簡(jiǎn)稱驅(qū)煤層氣，CO₂ Enhanced Coalbed Methane Recovery, CO₂-ECBM），是指將CO₂或者含CO₂的混合氣體注入深部不可開(kāi)采煤層中，以實(shí)現(xiàn)CO₂長(zhǎng)期封存，同時(shí)強(qiáng)化煤層氣開(kāi)采的工業(yè)過(guò)程（圖2-3）。驅(qū)替煤層氣技術(shù)是一項(xiàng)有望大幅提高煤層氣采收率、縮短開(kāi)采周期、降低開(kāi)采成本的新一代CO₂捕集、利用與封存技術(shù)。驅(qū)替煤層氣技術(shù)在國(guó)際上已經(jīng)處于工業(yè)應(yīng)用的初期水平，在中國(guó)處于技術(shù)示范的初期水平。在煤系地層中，普遍存在著不可采的薄煤層或埋藏超過(guò)終采線的深部煤層等，這些無(wú)法開(kāi)采的煤層是封存CO₂的一個(gè)潛在地質(zhì)場(chǎng)所。當(dāng)CO₂注入到此類煤層后，在煤層的孔隙中擴(kuò)散、滲流、吸附，最終以吸附態(tài)、游離態(tài)賦存于煤層中。由于CO₂在煤層中的吸附能力比甲烷（CH₄）高，煤體表面對(duì)CO₂的吸附能力大約是對(duì)CH₄吸附能力的2～10倍。因此，在煤層氣的強(qiáng)化開(kāi)采過(guò)程中，注入煤層的CO₂將優(yōu)先被吸附，CH₄則從吸附態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)。同時(shí)，由于CO₂的注入，孔隙壓力增加，將大大增強(qiáng)煤層氣的產(chǎn)出率，提高煤層氣的回收率。

圖2-3　CO₂-ECBM技術(shù)示意圖