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Enregistrement W4408927391 · doi:10.2118/226175-pa

Study of Simultaneous Hydrogen Gas Stream Purification and CO2 Storage in Coal Samples using an Experimentally Simulated Huff ’n’ Puff Scheme Combined with the Rate-Transient Analysis, Porosity, and Permeability Core Analysis Method

2025· article· en· W4408927391 sur OpenAlexaffabout
Chengyao Song, Christopher R. Clarkson, Meldon B. Deglint, Amin Ghanizadeh, Michael S. Blinderman, Curtis Evans, Shimin Liu

Notice bibliographique

RevueSPE Journal · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueCoal Properties and Utilization
Établissements canadiensUniversity of Calgary
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésPorosityPermeability (electromagnetism)Petroleum engineeringTransient analysisTransient (computer programming)CoalHydrogenMaterials scienceNuclear engineeringMechanicsChemistryEnvironmental scienceGeologyComputer scienceWaste managementEngineeringComposite materialSteady state (chemistry)Physics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Summary Hydrogen (H2) production and storage are key strategies that enable the transition to low-carbon energy on a global scale. Steam methane reforming (SMR) is a common process for generating H2, but SMR produces carbon dioxide (CO2) as a byproduct, which needs to be separated from the gas mixture and sequestered to reduce the carbon footprint. One solution is to simultaneously purify the H2 component and permanently sequester CO2 by injecting mixtures of H2 and CO2 into depleted subsurface coal through an injection well and producing the gas mixtures through an offset production well. This process was recently simulated and verified experimentally using a coreflooding approach. In the current work, an experimentally simulated huff ’n’ puff (HNP) scheme is applied to evaluate the extent of H2 purification/CO2 storage that can be achieved. The rate-transient analysis, porosity, and permeability (RTAPK) method is also used to estimate permeability after each HNP cycle. In the current study, synthetic SMR gases were injected into a coal sample from the Mannville Formation of western Canada, allowed to soak, and produced from the coal sample. Two cycles of injection/equilibration/production of the synthetic SMR gas [volume percentages: 75% H2/15% CO2/10% methane (CH4)] were performed using RTAPK applied to the coal sample at reservoir temperature; a third cycle was implemented using the purified SMR gas after Cycle 2. For each cycle, the initial injection pressure was between 870 psi and 880 psi, followed by a soaking period of 30–150 hours. After the injection stage of Cycle 1, the gas composition stabilized to ~95% H2/2% CO2/3% CH4, demonstrating a simultaneous increase in H2 component free-gas concentration and decrease in CO2 and CH4 component concentrations. A similar result was obtained for Cycle 2. At the start of the production stage for Cycle 1, the produced gas was close to the equilibrated value, but at the end of this period, the produced gas composition was ~86% H2/6% CO2/8% CH4, indicating H2 concentrations were diluted due to the desorption of some CH4 and CO2 during production. A similar result was again obtained for Cycle 2 but with a somewhat different (suppressed in H2 composition) late-stage produced gas composition of ~81% H2/7% CO2/12% CH4. The late production-stage Cycle 2 gas stream was then reinjected to determine if H2 could be further purified (Cycle 3), but equilibrium compositions obtained after reinjection, and late-stage produced gas compositions, suggest that further purification was not possible. For Cycles 1–3, the amount of injected H2 that was recovered at the end of the production stage was approximately 20%, 38%, and 46%, respectively; the amount of injected CO2 stored was approximately 96%, 92%, and 79%, respectively. The permeability of the coal sample to H2, measured before SMR gas injection, was estimated to be ~0.03 md. However, after the SMR gas injection, the permeability of coal sample decreased to ~0.01 md. This proof-of-concept study using the RTAPK method demonstrates that simultaneous H2 purification and CO2 storage can be achieved through injection of H2/CO2/CH4-containing SMR gases into coal samples and subsequent production of the gas mixture.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,061
Score d'incertitude au seuil0,444

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,028
Tête enseignante GPT0,294
Écart entre enseignants0,266 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations5
Publié2025
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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