煤儲(chǔ)層物性對(duì)甲烷碳同位素分餾的影響

【摘要】：煤層氣作為一種吸附氣,在儲(chǔ)層中解吸-擴(kuò)散運(yùn)移時(shí)甲烷碳同位素發(fā)生分餾。筆者通過采集山西晉城和新疆昌吉不同演化程度的煤樣進(jìn)行解吸試驗(yàn),系統(tǒng)記錄整個(gè)解吸過程中甲烷碳同位素組成的變化情況,研究了儲(chǔ)層物性對(duì)甲烷碳同位素分餾的影響。結(jié)果表明:對(duì)于基質(zhì)致密的煤樣,解吸氣體的δ13C1隨時(shí)間增加逐漸變重,其變化的速率具有先快后慢的階段性特點(diǎn)。對(duì)于基質(zhì)疏松的煤樣,解吸氣體的δ13C1隨時(shí)間增加先輕后重,這是由于取芯操作及煤樣解吸過程中的基質(zhì)收縮變形破壞了煤體原生結(jié)構(gòu),從而對(duì)正常的同位素分餾效應(yīng)產(chǎn)生了影響。隨著成熟度的增高,煤中微孔豐度增加,氣體解吸-擴(kuò)散過程中受的限制增強(qiáng),同位素分餾效果更顯著。壓裂裂縫的存在影響了煤層甲烷碳同位素的分餾效果,使得試采過程中井口氣樣δ13C1的變化規(guī)律不明顯。 【作者單位】： 中國地質(zhì)大學(xué)(北京)能源學(xué)院;中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院;
【關(guān)鍵詞】： 煤儲(chǔ)層 物性 煤層氣 碳同位素 分餾
【基金】：國家“973”計(jì)劃課題(編號(hào)2002CB211702、2009CB219604) 國家“863”專題課題(編號(hào)2006AA06Z235) 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào)40772096) 教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃資助的部分成果
【分類號(hào)】：P618.11
【正文快照】： 與常規(guī)天然氣相比,煤層甲烷碳同位素組成復(fù)雜,解吸分餾作用可能是其重要原因之一(陶明信,2005)。罐裝煤樣解吸實(shí)驗(yàn)是研究同位素分餾的一個(gè)重要手段,但這方面的研究尚很薄弱。實(shí)驗(yàn)表明,同一煤樣解吸出的煤層氣,其δ13C1值隨解吸時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸增重(張建博等,2000;劉洪林等,2004

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