張遵國，陳 毅，唐 朝，馬凱欣，張春華

(1.遼寧工程技術(shù)大學 安全科學與工程學院，遼寧 葫蘆島 125105；2.礦山熱動力災害與防治教育部重點實驗室，遼寧 葫蘆島 125105)

煤層CO地質(zhì)儲存與煤層氣強化開采技術(shù)(CO-ECBM)不僅能提高煤層氣采收率，還能起到CO地質(zhì)封存的作用，是我國實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”目標的重要手段。但煤體在吸附CO過程中會發(fā)生膨脹變形，導致滲透率減小，影響CO的可注性，進而影響CO封存和煤層氣的驅(qū)替效果。由此可知，研究煤體CO吸附/解吸特征及變形特征對增強煤層CO可注性技術(shù)的發(fā)展和評價煤層CO封存技術(shù)的適用性意義重大。而我國煤炭種類繁多，不同煤階煤體對CO的吸附能力及膨脹變形特征不甚相同，開展此方面的研究十分必要。

針對煤體吸附CO膨脹變形特征，國內(nèi)外研究者開展了大量研究。賀偉等研究了不同煤階煤樣CO吸附特性及煤樣吸附變形規(guī)律，發(fā)現(xiàn)CO吸附量隨煤階升高而增大，體應變量隨煤階升高而減?。欢鳧URUCAN等通過開展煤樣吸附CO變形試驗，提出CO注入引起的基質(zhì)膨脹對煤的滲透率有嚴重的影響，并發(fā)現(xiàn)煤的膨脹量隨煤階升高而增大，認為這與高煤階煤較大的吸附量有關(guān)；張倍寧等則測量分析了CO注入儲存過程中煤體膨脹變形特性，發(fā)現(xiàn)儲存相同量的氣態(tài)CO，貧煤的體積膨脹應變>弱黏煤>貧瘦煤。

為定量描述煤的吸附變形特征，業(yè)界學者建立了大量吸附變形模型。理論推導方面，吳世躍等根據(jù)表面物理化學和彈性力學原理，推導了煤吸附膨脹變形理論公式；郭平等、LIU H等基于吸附過程中煤的表面自由能變化等于煤體彈性能變化的基本假設，考慮煤樣吸附膨脹作用以及氣體壓力對煤的壓縮作用兩方面因素，推導了煤體吸附膨脹變形表達式；但以上推導均是將煤視作各向同性的彈性體，符合胡克定律，且假定煤樣的體積模量或彈性模量為定值。GUO X等、ZHANG X等則從煤的吸附膨脹特性著手，考慮煤樣吸附量對于膨脹變形的影響，用吸附量乘以變形系數(shù)，得到了表征吸附膨脹與吸附量的關(guān)系模型，但他們均默認煤的變形系數(shù)為定值，即認為吸附膨脹與吸附量呈線性關(guān)系。試驗研究方面，國內(nèi)外學者則主要采用Langmuir方程描述煤樣的吸附膨脹變形特征；劉延保在Langmuir方程基礎(chǔ)上增加了煤樣解吸過程的殘余體應變，建立了改進的Langmuir方程，可以描述煤樣解吸應變量與平衡壓力的關(guān)系。

相關(guān)研究表明，原煤吸附/解吸氣體變形具有明顯的各向異性，且煤吸附氣體后力學強度會顯著降低，表現(xiàn)為彈性模量減小，與理論模型的假設條件不符。此外，WANG Z等通過試驗研究提出煤的吸附膨脹與吸附量之間存在多項式關(guān)系，現(xiàn)有理論模型的適用性有待進一步研究。

縱觀以上研究成果，吸附膨脹變形與煤階的關(guān)系仍存在爭議，且現(xiàn)有研究大多僅考慮了吸附過程的變形特征和變形模型，對解吸過程的變形特征和變形模型的研究較少，針對煤樣吸附/解吸變形特征以及變形模型還需進一步研究。鑒于此，筆者利用自行研制的煤層高壓吸附/解吸(變形)試驗系統(tǒng)，開展了3種不同煤階原煤等溫吸附/解吸CO過程中吸附量與變形量同步測試試驗，分析了煤體吸附/解吸CO變形特征及煤體應變與吸附量的關(guān)系，建立了應變量-吸附量關(guān)系模型以及煤樣吸附/解吸CO變形模型，探討了不同煤階煤CO可注性及CO封存技術(shù)的適用性。

1 試驗方案

1.1 試驗煤樣

煤樣分別取自山西省沁水煤田潞安礦區(qū)常村煤礦3號煤層(屬古生界二疊系下統(tǒng)山西組)、黑龍江省鶴崗礦區(qū)峻德煤礦17號煤層(屬中生界白堊系下統(tǒng)石頭河子組)、遼寧省南票礦區(qū)小凌河煤礦主采煤層(屬古生界石炭二疊系含煤地層)，各煤樣工業(yè)分析結(jié)果見表1。

表1 試驗煤樣工業(yè)分析結(jié)果

利用取心機將現(xiàn)場取回的煤塊沿垂直層理方向鉆取出25 mm的煤心，采用切割機把煤心加工為尺寸約25 mm×50 mm的煤樣后，再用砂紙把煤樣端面打磨平整，制得不同煤階原煤試樣各3個，如圖1所示。為盡可能減小相同煤階煤樣之間的差異性，同種煤階的煤樣均取自同一煤塊，且為排除水分差異對試驗結(jié)果的影響，加工好的煤樣均放入烘干箱以75 ℃烘24 h以上直到煤樣1 h內(nèi)質(zhì)量不變，認為煤樣被烘干，然后開展后續(xù)試驗。

圖1 試驗煤樣

1.2 試驗裝置

如圖2所示，試驗利用自主研制的煤層高壓吸附/解吸(變形)試驗系統(tǒng)，通過高壓容積法測定煤樣吸附量，通過電阻應變計測定煤樣變形量，從而實現(xiàn)煤樣吸附量和變形量同步測試功能。

圖2 試驗系統(tǒng)原理

1.3 試驗流程

吸附/解吸試驗參照GB/T 19560—2008《煤的高壓等溫吸附試驗方法》進行。首先設置試驗溫度為30 ℃，將煤樣置于樣品罐中，抽真空24 h以上，然后采用高純度He(體積分數(shù)99.99 %)標定自由空間體積。

采用高純度CO(體積分數(shù)99.99 %)作為吸附質(zhì)，按照加壓—平衡—加壓過程，逐級提高氣體壓力進行吸附，當達到最高試驗壓力后按照降壓—平衡—降壓過程逐級降低氣體壓力進行解吸。試驗過程中實時采集氣體壓力數(shù)據(jù)，并依據(jù)試驗測得的煤樣質(zhì)量和試驗過程中采集的氣體壓力數(shù)據(jù)計算不同平衡壓力下煤樣的CO吸附/解吸量。

試驗過程中，由于煤樣不同和吸附平衡壓力不同，達到吸附平衡壓力的時間也不同。當30 min內(nèi)氣體壓力波動小于傳感器測量精度(0.01 MPa)時，認為煤樣達到吸附平衡狀態(tài)。一個試驗壓力達到平衡歷時12～48 h不等，升壓吸附—降壓解吸全過程試驗周期為12～18 d。

此外，通過在制好的各原煤側(cè)面中部光滑無明顯裂紋處垂直粘貼2個電阻應變計，分別測定試驗過程中煤樣的縱向應變和橫向應變。

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 等溫吸附/解吸特征

試驗得到煤樣CO等溫吸附/解吸曲線如圖3所示，圖3中實線為等溫吸附曲線，虛線為等溫解吸曲線。

圖3 煤樣等溫吸附/解吸曲線

已有研究表明，基于微孔填充理論的D-A方程對CO等溫吸附數(shù)據(jù)的擬合精度最高，更適用于解釋煤中CO的吸附行為。因此，采用D-A方程(式(1))對各煤樣CO等溫吸附/解吸數(shù)據(jù)進行擬合，擬合結(jié)果見表2。

(1)

式中，為氣體吸附量，mL/g；為飽和吸附量，mL/g；為理想氣體常數(shù)，J/(mol·K)；為熱力學溫度，K；為平衡壓力，MPa；為氣體的飽和蒸氣壓，MPa；為特征吸附能；為吸附劑結(jié)構(gòu)非均質(zhì)性系數(shù)。

表2 D-A模型擬合參數(shù)

結(jié)合圖3和表2可以發(fā)現(xiàn)，各煤階原煤CO等溫吸附/解吸特征存在以下規(guī)律：

(1)相同平衡壓力條件下CO吸附量關(guān)系為貧煤>1/3焦煤>氣煤，但飽和吸附量關(guān)系為貧煤>氣煤>1/3焦煤。

(2)不同煤階煤CO等溫解吸曲線均位于等溫吸附曲線上方，存在明顯解吸滯后現(xiàn)象。采用IHI(Improved hysteresis index)吸附/解吸滯后定量評價模型(式(2))分析煤的解吸滯后性。

(2)

式中，為實測遲滯區(qū)域面積；為理想狀態(tài)完全非可逆遲滯區(qū)域面積；為解吸曲線區(qū)域的面積；為吸附曲線區(qū)域的面積；為理想狀態(tài)完全非可逆吸附區(qū)域面積。

IHI越接近1，解吸滯后性越強。根據(jù)式(2)計算得出貧煤解吸滯后系數(shù)是19%，1/3焦煤是28%，氣煤是69%，顯然，各煤階煤樣解吸滯后性關(guān)系為：氣煤>1/3焦煤>貧煤。

2.2 等溫吸附/解吸應變曲線變化規(guī)律

煤樣等溫吸附/解吸應變曲線如圖4所示，圖4中實線為等溫吸附應變曲線，虛線為等溫解吸應變曲線。體應變由縱向應變和橫向應變數(shù)據(jù)計算得出。

從圖4可以看出，氣煤3吸附過程各向應變與平衡壓力表現(xiàn)出線性關(guān)系(線性擬合精度>0.99)，其他煤樣吸附/解吸過程各向應變與平衡壓力均表現(xiàn)出非線性關(guān)系。相同平衡壓力下，煤吸附/解吸體應變關(guān)系整體上表現(xiàn)為：貧煤>1/3焦煤>氣煤，與相同平衡壓力下CO吸附量關(guān)系一致，說明吸附量是影響煤吸附/解吸變形的主要因素。

從圖4還可以看出，解吸過程中，不同煤樣體應變曲線同時存在解吸應變滯后和解吸應變超前2種現(xiàn)象，并在完全解吸后存在殘余變形和富余變形。其中，解吸應變超前現(xiàn)象指解吸體應變曲線位于吸附體應變曲線下方，相同平衡壓力下解吸過程體應變小于吸附過程體應變；富余變形指完全解吸后煤樣體應變?yōu)樨撝担簶芋w積較原始體積縮小，解吸應變滯后和殘余變形則相反。

圖4 煤樣吸附/解吸過程應變-平衡壓力關(guān)系曲線

此外，隨煤階升高，解吸體應變曲線逐漸由“滯后”轉(zhuǎn)變?yōu)椤俺啊?。氣?整體表現(xiàn)為解吸應變超前，氣煤2和氣煤3則表現(xiàn)為明顯的解吸應變滯后；1/3焦煤1和1/3焦煤2表現(xiàn)為解吸應變滯后，1/3焦煤3則表現(xiàn)為解吸應變超前，但滯后性和超前性都不明顯；3個貧煤則均表現(xiàn)為解吸應變超前。文獻[25]提出吸附態(tài)氣體的解吸滯后性會導致解吸應變滯后特征。如前所述，氣煤、1/3焦煤、貧煤3種煤樣隨煤階升高，解吸滯后性逐漸減弱，促使煤的解吸體應變曲線由“滯后”向“超前”轉(zhuǎn)變。

2.3 煤樣變形各向異性特征

采用各向異性系數(shù)(不同平衡壓力下煤樣縱向應變與橫向應變的比值)分析各煤樣變形各向異性，計算結(jié)果見表3。

表3 煤樣各向異性系數(shù)計算結(jié)果

表3中，各向異性系數(shù)為負值指煤樣在平衡壓力下縱向變形與橫向變形方向相反，即一個表現(xiàn)為膨脹變形，另一個表現(xiàn)為收縮變形，多出現(xiàn)在低壓解吸條件下。此外，為降低極端值對試驗數(shù)據(jù)的影響，計算平均值時去除最小值和最大值。

由表3結(jié)合圖4可知，多數(shù)情況下，原煤吸附/解吸的縱向應變大于橫向應變(各向異性系數(shù)平均值>1)，但由于原煤具有非均質(zhì)性，不同原煤煤樣內(nèi)部的孔裂隙結(jié)構(gòu)存在差異，力學性質(zhì)不盡相同，吸附/解吸過程中同樣存在縱向應變與橫向應變相差不大(各向異性系數(shù)平均值≈1，例如貧煤1解吸過程和1/3焦煤2的吸附/解吸過程)以及縱向應變小于橫向應變(各向異性系數(shù)平均值<1，例如1/3焦煤1、1/3焦煤3的吸附/解吸過程以及氣煤2解吸過程)的現(xiàn)象。

2.4 煤樣變形離散性特征

由2.2節(jié)分析可知，吸附過程氣煤各向應變與平衡壓力同時存在線性和非線性關(guān)系，且氣煤和1/3焦煤等溫解吸應變曲線同時存在滯后性和超前性2種特征，原煤等溫吸附/解吸應變曲線具有離散性特征。因此，采用變異系數(shù)(標準差/平均值)對吸附/解吸過程各平衡壓力下體應變的離散程度進行分析，如圖5所示。

圖5 煤樣吸附/解吸變形離散性特征

由圖5可以看出，吸附過程，貧煤各平衡壓力下體應變量的變異系數(shù)介于1.42%～5.04%，平均值為1.86%；1/3焦煤介于38.61%～51.72%，平均值為42.99%；氣煤則介于1.39%～63.29%，平均值為22.13%。解吸過程，貧煤各平衡壓力下體應變量的變異系數(shù)介于-99.21%～35.85%，平均值為5.97%；1/3焦煤介于-83.07%～42.96%，平均值為39.96%；氣煤則介于-122.53%～684.56%，平均值為43.75%(計算平均值時去除了最小值和最大值)。

由此可知，1/3焦煤和氣煤吸附/解吸過程各平衡壓力下應變量差異明顯，離散性大；而貧煤各平衡壓力下應變量無明顯差異，離散性小。此外，從圖5還可以發(fā)現(xiàn)，隨平衡壓力逐漸增大，吸附/解吸過程各煤樣應變的變異系數(shù)逐漸減小，離散性降低。

3 煤體CO2等溫吸附/解吸變形模型

3.1 體應變-吸附量關(guān)系模型

根據(jù)煤樣等溫吸附/解吸過程體應變和吸附量數(shù)據(jù)，得到體應變-吸附量關(guān)系如圖6所示，圖6中實線表示吸附過程，虛線表示解吸過程。

圖6 煤樣體應變-吸附量關(guān)系曲線

從圖6可以發(fā)現(xiàn)，煤樣吸附/解吸變形與吸附量具有明顯的非線性關(guān)系，且氣煤、1/3焦煤、貧煤3種煤階煤樣體應變-吸附量關(guān)系曲線隨煤階升高逐漸右移，表現(xiàn)為吸附相同量的CO，煤體產(chǎn)生的體應變逐漸減少，煤的膨脹變形能力(單位吸附量下產(chǎn)生的應變量，即應變量/吸附量)關(guān)系為氣煤>1/3焦煤>貧煤。但從2.2節(jié)分析可知，相同平衡壓力條件下不同煤階煤吸附/解吸體應變關(guān)系為：貧煤>1/3焦煤>氣煤，與各煤階煤的膨脹變形能力關(guān)系相反。這是因為相同平衡壓力下高煤階煤CO吸附量更大，導致高煤階煤即使膨脹變形能力較小，但相同平衡壓力下仍具有更大的膨脹變形量。由此可知，煤樣應變量由吸附量和膨脹變形能力綜合決定。

煤樣吸附/解吸過程中的膨脹變形能力曲線如圖7所示。由于完全解吸后煤樣存在富余變形或殘余變形，即煤樣解吸體應變-吸附量關(guān)系曲線存在截距，導致煤樣膨脹變形能力的計算值為無窮大，但該截距對煤樣解吸體應變-吸附量關(guān)系的整體規(guī)律沒有影響。因此，將煤樣完全解吸后的富余變形值或殘余變形值作為常數(shù)項，通過上下平移解吸體應變-吸附量曲線消除截距，以煤樣的富余變形值或殘余變形值作為零點計算膨脹變形能力。

圖7 吸附/解吸過程煤樣膨脹變形能力曲線

由圖7可以發(fā)現(xiàn)，吸附/解吸過程煤樣的膨脹變形能力并非一個定值。采用線性函數(shù)、二次函數(shù)、冪函數(shù)等常用函數(shù)對各煤樣吸附/解吸過程膨脹變形能力數(shù)據(jù)進行擬合，二次函數(shù)對吸附過程膨脹變形能力數(shù)據(jù)的擬合精度最高(除氣煤1擬合精度為0.95，其余煤樣擬合精度均>0.97)；二次函數(shù)和冪函數(shù)對解吸過程膨脹變形能力數(shù)據(jù)均具有較高的擬合精度(所有煤樣的擬合精度均>0.99)，但考慮到解吸是吸附的逆過程，認為吸附/解吸過程煤樣膨脹變形能力與吸附量的關(guān)系均可以用二次函數(shù)表示：

=+

(3)

=+

(4)

式中，為膨脹變形能力，g/mL；為吸附量，mL/g；為擬合參數(shù)，g/mL；為擬合參數(shù)，g/mL；下腳標x和j分別代表吸附過程和解吸過程。

進而得到吸附過程應變量與吸附量模型為

==+

(5)

式中，為吸附過程應變量，10。

由于完全解吸后煤樣存在富余變形或殘余變形現(xiàn)象，因此解吸過程應變量與吸附量模型應在現(xiàn)有模型基礎(chǔ)上加上富余應變或殘余應變量：

=+Δ=++Δ

(6)

式中，為解吸過程應變量，10；Δ為完全解吸后的殘余應變量或富余應變量，10。

采用式(5)，(6)分別對吸附/解吸過程體應變-吸附量關(guān)系曲線的數(shù)據(jù)進行擬合，均具有較高擬合精度(所有煤樣擬合精度均>0.98)，采用該模型能夠較好反映體應變-吸附量關(guān)系，即煤樣吸附/解吸CO過程中應變量和吸附量呈三次函數(shù)關(guān)系。

3.2 吸附/解吸CO2變形模型

煤體吸附/解吸變形是受吸附膨脹和孔隙壓力影響的耦合過程。但現(xiàn)有理論模型普遍將吸附膨脹作用和孔隙壓力作用導致的變形分開進行分析，忽略了2者之間的復雜耦合關(guān)系。一方面，氣體吸附會誘發(fā)煤基質(zhì)產(chǎn)生細觀損傷，使煤的力學性質(zhì)劣化，這將導致煤樣受孔隙壓力作用產(chǎn)生的變形更明顯。另一方面，煤樣在孔隙壓力作用下發(fā)生變形也會改變煤樣的孔裂隙結(jié)構(gòu)，影響煤樣的吸附量，進而影響煤體的吸附變形。而這些復雜耦合關(guān)系難以通過常規(guī)測試手段進行量化分析，只能通過煤樣的應變量宏觀反映。

因此，不宜分開討論吸附膨脹作用和孔隙壓力作用導致的變形，需要從整體角度著手，借鑒前人提出的“變形系數(shù)”的思想，采用吸附/解吸過程膨脹變形能力的變化反映吸附膨脹和孔隙壓力對于煤樣變形的綜合作用。

基于此，考慮煤樣應變量由吸附量和膨脹變形能力綜合決定，將等溫吸附模型(D-A方程)代入應變量-吸附量關(guān)系模型，即將式(1)代入式(5)和式(6)，建立樣CO等溫吸附/解吸變形模型如式(7)，(8)所示。

(7)

(8)

為驗證本文所建模型的適用性和精確性，采用式(7)和式(8)對吸附、解吸過程煤的體應變數(shù)據(jù)進行擬合，并分別與Langmuir方程(式(9))以及改進的Langmuir方程(式(10))試驗模型的擬合結(jié)果進行對比。結(jié)果見表4。

(9)

(10)

式中，為煤吸附氣體后的極限應變量，10；為應變隨氣體壓力發(fā)生變化快慢的參數(shù)，MPa。

從表4可知，Langmuir方程可以較好反映吸附過程煤樣應變與平衡壓力之間的非線性關(guān)系。但本文試驗發(fā)現(xiàn)，吸附過程煤樣應變與平衡壓力同樣存線性關(guān)系，明顯不符合Langmuir方程規(guī)律，采用Langmuir方程描述煤的吸附變形特征具有一定的局限性。對比而言，式(7)對吸附過程各煤樣應變數(shù)據(jù)則均具有較高的擬合精度(均>0.99)，適用性較廣。

式(8)和改進的Langmuir方程均對解吸過程煤樣應變數(shù)據(jù)具有較高的擬合精度(均>0.99)。但不論是Langmuir方程還是改進的Langmuir方程均是從試驗現(xiàn)象角度描述煤樣應變量與吸附平衡壓力的關(guān)系，沒有體現(xiàn)吸附量對煤樣膨脹變形的作用。綜上所述，筆者所建模型適用性較廣，能夠精確擬合煤吸附/解吸CO變形數(shù)據(jù)。

4 討 論

針對煤吸附CO后發(fā)生膨脹變形，導致煤層滲透率降低的工程難題，實際生產(chǎn)中通常采用間歇式注入方法提高CO可注性。相對于持續(xù)注入，CO間歇式注入方式能夠提升CO注入量，是目前生產(chǎn)中用的主要措施。牛慶合通過開展間歇注入CO的試驗，提出在CO停注之后，其壓力會逐步衰減。而從圖4可以發(fā)現(xiàn)，壓力降低會導致煤樣發(fā)生收縮變形，進而使煤樣因膨脹變形降低的滲透率得到一定程度的恢復，這是間歇式注入方式能夠提高煤層CO可注性的重要原因。

綜合分析氣煤、1/3焦煤、貧煤3種煤樣的吸附/解吸特征及變形特征，貧煤吸附能力最強，相同吸附量條件下膨脹變形能力最小，CO可注性最高。此外，貧煤等溫解吸應變曲線表現(xiàn)出解吸應變超前現(xiàn)象，相同平衡壓力下解吸過程體應變小于吸附過程體應變，煤樣較吸附過程收縮，說明貧煤受氣體壓力降低的影響最大，更易發(fā)生解吸收縮變形，進而引起煤樣滲透率的改善，更適用于間歇式注入提高煤層可注性技術(shù)。

氣煤吸附能力較低，相同吸附量條件下膨脹變形能力大，會阻礙后續(xù)CO的注入，可注性較低。但其解吸滯后性最顯著，其不易解吸的特點更利于CO的長期儲存。此外，氣煤等溫解吸應變曲線存在顯著的解吸應變滯后現(xiàn)象，相同平衡壓力下解吸過程體應變大于吸附過程體應變，煤樣較吸附過程膨脹，氣煤受氣體壓力降低的影響較小，采用間歇式注入提高煤層可注性的效果不明顯。

1/3焦煤相對其他2種煤樣，不僅吸附能力較低，還具有較強的膨脹變形能力，可注性最差，解吸滯后性也明顯低于氣煤。針對該種煤樣CO注入和封存的適用性還需結(jié)合現(xiàn)場實際進行深入考慮。

5 結(jié) 論

(1)3種不同變質(zhì)程度煤均具有解吸滯后特征，且隨煤階升高，煤樣解吸滯后特征減弱，促使煤解吸體應變曲線由“滯后”向“超前”轉(zhuǎn)變。

(2)3種不同變質(zhì)程度煤吸附/解吸變形均存在各向異性。氣煤和1/3焦煤吸附/解吸變形離散性大，貧煤離散性小，3種煤樣吸附/解吸變形的離散性均隨著平衡壓力增大而減小。

(3)相同吸附量條件下煤樣吸附/解吸體應變關(guān)系為氣煤>1/3焦煤>貧煤，但受吸附量影響，相同吸附平衡壓力條件下煤樣吸附/解吸體應變關(guān)系為貧煤>1/3焦煤>氣煤，表明煤樣應變量由吸附量和膨脹變形能力綜合決定。

(4)吸附/解吸過程煤樣的應變量和吸附量呈三次函數(shù)關(guān)系，結(jié)合煤的等溫吸附模型(D-A方程)，建立了煤樣吸附/解吸變形模型，能夠精確擬合煤吸附/解吸CO變形數(shù)據(jù)，反映煤樣吸附/解吸變形與吸附量及平衡壓力關(guān)系。

(5)對比分析3種不同變質(zhì)程度煤的吸附/解吸及變形特征，貧煤CO可注性最好，更適用于間歇式注入提高煤層可注性技術(shù)；氣煤則更利于CO的長期儲存。