低阶煤煤层气吸附与解吸机理实验研究

发布时间：2017-03-19 20:07

  本文关键词：低阶煤煤层气吸附与解吸机理实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：长期以来，煤层气勘探开发大多集中在中、高煤阶含煤区，而低煤阶含煤区的煤层气的勘探和开发及相应研究在我国尚属空白。低阶煤通常指最大镜质组反射率小于0.65％的褐煤、长焰煤，这类煤的物理、化学性质和孔隙结构与中、高阶煤有较大的差异，这样势必造成低阶煤煤层气吸附与解吸特性的特殊性。 本文主要以等温吸附与解吸实验为手段，，对低阶煤煤层气进行吸附和解吸实验研究。通过实验室的大量测定数据，结合对低阶煤的基本结构特征和吸附特征的理论研究，对低阶煤储气特征进行了详细的分析，并分析了低阶煤煤层气的解吸特性。研究表明：低阶煤孔隙结构特征以大孔和中孔为主，小孔和微孔为辅，这种结构特点导致低阶煤具有高渗透性、低吸附性的特点；低阶煤吸附甲烷的能力相对中、高阶煤要低，但低阶煤具有较好的游离气储集能力；低阶煤对甲烷的吸附和解吸表现出非可逆性。同时还对实验误差进行了详细分析，以保证实验数据的准确性。 最后，根据低阶煤的储气特征和解吸特征，对原有计算临界解吸压力和理论采收率的公式进行了修正，获得了适合计算低阶煤煤层气临界解吸压力和理论采收率的公式，从而更好的指导低阶煤煤层气的开采。
【关键词】：低阶煤 煤层气 吸附 解吸 临界解吸压力 理论采收率
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TD845
【目录】：

• 1 绪论8-16
• 1.1 研究的目的和意义8-9
• 1.2 国内外研究动态9-14
• 1.2.1 国内外低阶煤煤层气开发动态9-11
• 1.2.2 国内外煤层气吸附与解吸实验装备研究动态11
• 1.2.3 国内外煤层气基础理论研究动态11-14
• 1.3 主要研究内容和研究方法14-16
• 1.3.1 研究内容14
• 1.3.2 研究方法14-16
• 2 低阶煤物性特征分析16-24
• 2.1 低阶煤的界定16-17
• 2.2 低阶煤的物质组成分析17-20
• 2.2.1 低阶煤的工业分析17
• 2.2.2 低阶煤的显微组分组成17-18
• 2.2.3 煤样的密度18-20
• 2.3 低阶煤孔隙特征分析20-23
• 2.3.1 低阶煤孔隙形态20-22
• 2.3.2 低阶煤孔隙分布特征22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 3 煤的高压容量法等温吸附与解吸实验24-41
• 3.1 煤层气吸附/解吸大样量仿真实验装置的研制背景24
• 3.2 煤层气吸附/解吸大样量仿真实验装置结构及工作原理24-27
• 3.3 实验过程27-32
• 3.3.1 煤样处理27-28
• 3.3.2 样品缸自由空间体积的确定28-29
• 3.3.3 吸附等温曲线的测定29-31
• 3.3.4 解吸等温曲线的测定31-32
• 3.4 误差分析32-38
• 3.4.1 误差公式32-33
• 3.4.2 误差来源33-34
• 3.4.3 参照缸体积V_r误差分析34
• 3.4.4 样品缸系统自由空间体积V_0误差分析34-35
• 3.4.5 吸附量的误差分析35-38
• 3.5 高压容量法等温吸附/解吸实验测定结果分析38-40
• 3.6 本章小结40-41
• 4 低阶煤煤层气吸附与解吸特征研究41-56
• 4.1 高压容量法等温吸附/解吸实验结果41-44
• 4.1.1 实验数据处理结果41-44
• 4.1.2 数据结果综述44
• 4.2 低阶煤储气特征分析44-48
• 4.2.1 低阶煤吸附甲烷气特征44-46
• 4.2.2 低阶煤游离气储集特征46-47
• 4.2.3 低阶煤储气机理及其储气能力分析47-48
• 4.3 低阶煤煤层气解吸特性分析48-53
• 4.3.1 低阶煤煤层气吸附/解吸可逆性分析49-52
• 4.3.2 低阶煤煤层气解吸速度分析52-53
• 4.4 低阶煤煤层气临界解吸压力和理论采收率53-55
• 4.4.1 临界解吸压力和理论采收率的一般计算方法53-54
• 4.4.2 修正后的低阶煤煤层气临界解吸压力和理论采收率54-55
• 4.5 本章小结55-56
• 5 结论56-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-61
• 附录61

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