液態(tài)水影響煤吸附甲烷的實(shí)驗(yàn)研究：以沁水盆地南部煤儲(chǔ)層為例

【摘要】：以IS-100等溫吸附解吸儀和MTS815型電液伺服巖石實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為主要實(shí)驗(yàn)平臺(tái),選取了煤層氣勘探開發(fā)熱點(diǎn)地區(qū)——沁水盆地南部主力煤儲(chǔ)層樣品,開展了系統(tǒng)的注水煤樣、平衡水煤樣、干煤樣等溫吸附實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究,探索并建立了模擬儲(chǔ)層條件下的煤樣注水和注水試樣等溫吸附實(shí)驗(yàn)方法,總結(jié)了實(shí)驗(yàn)規(guī)律,探討了液態(tài)水影響煤吸附甲烷的作用機(jī)理．實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明：注水煤樣與平衡水煤樣、干煤樣比較,注水煤樣的Langmuir體積明顯高于平衡水煤樣,也高于干燥煤樣或與之相當(dāng)；注水煤樣的Langmuir壓力最大,其次為平衡水煤樣,干煤樣的Langmuir壓力最低,模擬儲(chǔ)層條件下注水煤樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果較平衡水煤樣、干煤樣更能反映實(shí)際情況；儲(chǔ)層條件下煤層中的液態(tài)水對(duì)煤基質(zhì)吸附氣體存在顯著影響,液態(tài)水可以使煤基質(zhì)吸附氣體的能力提升,吸附規(guī)律更符合Langmuir模型；潤(rùn)濕煤基質(zhì)吸附力的增大是注水煤樣吸附氣體能力強(qiáng)的主要原因．實(shí)驗(yàn)結(jié)果推翻了前人有關(guān)液態(tài)水不影響煤吸附氣體的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí),將導(dǎo)致煤層氣等溫吸附吸附實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)和煤層氣資源評(píng)價(jià)可靠性的提高． 【作者單位】： 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)資源與地球科學(xué)學(xué)院 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)資源與地球科學(xué)學(xué)院 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)資源與地球科學(xué)學(xué)院 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)資源與地球科學(xué)學(xué)院 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)資源與地球科學(xué)學(xué)院
【關(guān)鍵詞】： 煤儲(chǔ)層 液態(tài)水 甲烷吸附 影響 機(jī)理
【分類號(hào)】：P618.13
【正文快照】： 地層條件下，煤儲(chǔ)層是固一液一氣三相禍合體系.固相煤基質(zhì)為微孔發(fā)育的、主要由有機(jī)大分子組成的多孔隙復(fù)雜介質(zhì);氣相以甲烷為主，含少量的氣態(tài)水、二氧化碳、氮?dú)?、重?zé)N氣等;液相主要是指液態(tài)水，有時(shí)可見到液態(tài)烴.煤基質(zhì)吸附、吸收解吸氣體是固氣作用的主要表現(xiàn)形式，同時(shí)

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