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Accès ouvert déclaré 2026 article

Dynamic Evolution of Gas–Water Displacement and Microscopic Fluid Occurrence in Deep Coalbed Methane

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Rattachement africain : cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Deep coalbed methane (CBM) has become an important contributor to natural gas production worldwide. Its fluid occurrence characterized by high free gas content and low water saturation suggests substantial gas-driven displacement caused by hydrocarbon generation overpressure. However, the microscopic evolution of this process and the corresponding occurrence remain poorly understood. To address these issues, we combined centrifugation experiments, nuclear magnetic resonance (NMR) monitoring, and theoretical modeling to systematically investigate pore-scale displacement dynamics and the associated fluid distribution. A dynamic evolution model for gas–water displacement in nanopores is developed by incorporating the capillary pressure and disjoining pressure, and validated against the centrifugation experimental data. At the pore scale, gas–water displacement is governed by critical displacement pressure and water film thickness. Water saturation declines sharply once the displacement pressure exceeds a critical threshold, after which it decreases slowly as the water film progressively thins. At the porous media scale, water saturation continuously decreases with increasing displacement pressure. For the high-rank coal samples in this study, the overall water saturation decreases to 49.15% as the displacement pressure increases to 10 MPa. The water film is negligible for pores larger than 20 nm, but significant for pores smaller than 20 nm. This critical pore size is not fixed, but is a dynamic threshold controlled by the disjoining pressure parameter. The occurrence of free gas in deep CBM is governed by the relative matching between hydrocarbon generation overpressure and reservoir pore structure. These findings provide a theoretical basis for resource assessment and efficient development of deep CBM.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Dynamic Evolution of Gas–Water Displacement and Microscopic Fluid Occurrence in Deep Coalbed Methane
Date Crossref
21/05/2026
Éditeur
MDPI AG
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

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Les sujets associés

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