文档介绍：煤层气的物质组成与性质
第一节煤层气的形成
第二节煤层气的化学组分
第三节煤层气地球化学组成
和变化的地质控制
第四节煤层气的物理性质
第一节煤层气的形成
一、三个基本概念
1、煤层气
是指赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主并部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体,其成分以甲烷为主,往往将其简称为煤层甲烷。
2、瓦斯
是赋存在煤层中的煤层气与采动影响带中的煤成(层)气、采空区的煤型气及采掘活动过程中新生成的各种气体的总称。
生物质结构
煤的结构
3、煤型气
是指含煤地层中煤和分散有机质,在成岩和煤化过程中形成的天然气,以游离状态、吸附状态和溶解状态赋存于煤层和其它岩层内。其中赋存在煤层中,成分以甲烷为主的煤型气称为煤层气或煤层甲烷,赋存在围岩中的煤型气称为煤成气。
daf
(cf/t)
三、主要生气阶段和产率
(1)褐煤至长焰煤阶段
生气38~168m3/t,CO2占72~92%,
烃类<20%以甲烷为主,重烃气<4%
(2)长焰煤至焦煤阶段
生气168~270m3/t,烃类气体迅速增加,占70~80%,
CO2下降至10%左右。烃类气体以CH4为主,重烃可
占10~20%,如壳质组含量多,则油和湿气含量也多。
(3)瘦煤至无烟煤阶段
生气270~422m3/t,烃类气体占70%,其中CH4占绝对
优势(97~99%),几乎没有重烃。
显微组分对煤成气的贡献
壳质组∶镜质组∶惰质组为3∶1∶,
,壳质组为惰质组的11倍。
煤类
产气量m3/t
吸附能力m3/t
褐煤
38~68
<8
长焰煤
138~168
8~9
气煤
182~212
9~11
肥煤
199~230
11~14
焦煤
240~270
18~20
瘦煤
257~287
14~18
贫煤
295~330
20~24
无烟煤
346~422
24~36
不同煤类的产气量和吸附能力
四、煤层气的成因
1、生物降解煤层气
泥炭~褐煤阶段 Ro,max<%
2、热解型煤层气
褐煤~瘦煤阶段 Ro,~%
3、裂解型煤层气
瘦煤阶段~三号无烟煤 %<Ro,max<%
4、次生生物成因煤层气 %<Ro,max<%
第二节煤层气的化学组分
一、煤层气的化学组成
1、烃类气体
甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、异丁烷。
干气(贫气):CH4>95% 或 C2+% <5%
湿气(富气): CH4<95% 或 C2+% >5%
C1/ C1~ 5值大于99%,为特别干的气体,
95%~99%为干气,
85%~95%为湿气,
小于85%,为特别湿的气体。