本书的主要内容是多年来著者在渗流力学理论、物理实验、数值计算等方面研究工作的总结和拓展。全书共分6章：第1章介绍了国内外研究现状；第2章介绍了煤层气储集层特征；第3章介绍了CO2物理性质以及CO2对煤体作用机理；第4章研究了煤中CH4、CO2吸附解吸渗流机理及规律；第5章分析了不同储层条件下煤层注入CO2驱替CH4规律及机理；第6章建立了煤层注CO2驱替CH4的数学模型，并进行了数值求解；第7章，结论。本书对部分内容进行了探讨，涉及的内容有限，部分问题有待深入研究。书中一些观点及理论成果有待进一步完善，期待与同行进一步交流，促进煤层封存CO2驱替煤层甲烷问题研究深入发展。

1 绪论
1.1 煤层气开采技术研究现状
1.2 煤层中气体渗流规律研究现状
1.3 煤层中CH4／CO2吸附解吸规律研究现状
1.4 煤层注CO4驱替CH2的研究现状
1.5 本书主要内容
2 煤层气的储集层特征
2.1 煤层气的储层特性
2.1.1 煤的孔隙类型
2.1.2 煤的孔隙系统
2.1.3 煤层的渗透性
2.1.4 煤的内表面积
2.2 煤层气储集机理
2.2.1 溶解态储集机理
2.2.2 游离态储集机理
2.2.3 吸附气储集机理
3 CO2气体／超临界CO2的性质
3.1 CO2的一般性质
3.2 超临界CO2的性质
3.3 CO2对煤体的作用机理
4 煤层中流体吸附解吸渗流机理
4.1 煤层中气体运移、产出机理
4.1.1 煤对气体的吸附原理
4.1.2 煤层CH4的解吸原理
4.1.3 煤层气的扩散机理
4.1.4 煤层气的渗流机理
4.2 煤层CH4／C02热力耦合渗流规律
4.2.1 热力耦合渗透率计算
4.2.2 等温条件下煤层CH4渗流规律
4.2.3 非等温条件下煤层CH4渗流规律
4.2.4 温度应力对煤层CH4渗透性影响规律解析分析
4.2.5 煤层中CO2渗流规律
4.3 煤对CH4的非等温吸附解吸试验规律
4.3.1 不同压力下CH4、CO2吸附量计算
4.3.2 不同温度条件下CH4吸附解吸试验
4.3.3 CH4吸附／解吸模型
4.4 煤对CO2／超临界CO2吸附试验规律
4.4.1 煤对气态CO2吸附试验
4.4.2 煤对超临界CO2吸附试验
4.5 不同浓度CH4／CO2混合气的非等温吸附试验
4.5.1 试验方案和试验步骤
4.5.2 煤粉对CH4／CO2混合气的非等温吸附解吸试验
4.5.3 型煤对CH4／CO2混合气的非等温吸附解吸试验
4.5.4 型煤吸附CH4／CO2混合气游离相体积分数变化规律
5 热力条件下残留煤层注入CO2驱替CH4试验研究
5.1 试验装置和方案
5.1.1 试验设备
5.1.2 试验方法和步骤
5.2 型煤注入CO2驱替CH4试验
5.2.1 气体吸附量和CH4驱替量随体积应力变化
5.2.2 气体吸附量和CH4驱替量随温度变化试验
5.2.3 CO2置换体积和CH4驱替效率随体积应力和温度变化规律
5.3 型煤注超临界CO2驱替CH4试验
5.3.1 超临界CO2吸附量和CH4驱替量随超临界CO2注入压力变化
5.3.2 超临界CO2吸附量和CH4驱替量随体积应力变化
5.3.3 CH4驱替效率和置换体积随注入压力和体积应力变化
5.4 含CH4煤岩注入CO2／超临界CO2力学性质变化规律
5.4.1 含CH4煤岩注入CO2力学性质及渗流特性变化
5.4.2 煤岩注入超临界CO2力学性质及渗流特性变化
5.5 CO2置换煤层CH4机理分析
5.5.1 扩展Langmuir等温吸附方程及二元气体吸附分离因子
5.5.2 CH4／CO2混合气吸附解吸过程中吸附相的分离
5.5.3 CH4／CO2混合气相分离
5.5.4 煤层注入CO2置换CH4吸附相的分离
6 燥层注CO2驱替CH4数学模型及数值求解
6.1 煤层气抽采方式
6.2 残留煤层注入CO2驱替CH4的数值模拟
6.2.1 基本假设
6.2.2 煤储层双重介质结构
6.2.3 连续介质场
6.2.4 数学模型
6.3 不可采煤层注入CO2驱替CH4的数值模拟
6.4 残留煤柱抽采CH4的数值模拟
6.5 煤层注超临界CO2驱替CH4数值模拟
7 结论
参考文献