低阶煤煤层气吸附与解吸机理实验研究

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。