文档介绍：煤层含气量测定方法及影响因素唐书恒中国地质大学(北京) 1 (一)美国矿业局( USBM )的直接法 1、逸散气量指从钻头钻至煤层到煤样放入解吸罐以前自然析出的天然气量。逸散气的体积取决于钻孔揭露煤层到把煤样密封于解吸罐的时间、煤的物理特性、钻井液特性、水饱和度和游离态气体含量。 2、解吸气量指煤样置于解吸罐中在正常大气压和储层温度下,自然脱出的煤层气量。终止于一周内平均解吸气量小于 10ml/d 或在一周内每克样品的解吸量平均小于 。一、煤层含气量测定方法 2 3、残留气量指充分解吸结束后残留在煤样中的煤层气量。二、中国的解吸法 1、损失气量( V 1) 2、现场 2h 解吸量( V 2) 3、真空加热脱气量( V 3) 4、粉碎脱气量( V 4) 二者的差异:解吸时间、温度、阶段一、煤层含气量测定方法 3 直接法测定的含气量散失气量解吸气量残余气量即损失气量,指煤心快速取出,现场直接装入解吸罐之前释放出的气量。这部分气体无法计量,必须根据散失时间的长短及实测解吸气量的变化速率进行推算。指煤心装入解吸罐之后解吸出的气体总量。实验过程中需要求出气量随时间的变化规律, 结合一些基础数据计算解吸气量。解吸过程一般延续两周至四个月,根据解吸气量的大小而定。一般在一周内平均解吸速度小于 10cm 3 /d时可终止解吸。指终止解吸后仍留在煤中的那部分气体。需将煤样装入球磨罐中密封,破碎后,放入恒温装置中,待恢复到储层温度后按规定的时间间隔反复进行气体解吸,直至连续 7 天解吸的气体量平均小于或等于 10cm 3 /d,测定其残余气量。一、煤层含气量测定方法 4 ?损失气量计算方法的影响?不同结构类型煤样的影响?测试样品选择的影响?散失时间的影响?温度、压力影响?球磨时间的影响?其它外在影响因素二、煤层含气量测定影响因素 5 损失气量计算方法的影响目前计算煤层含气量测试过程中采样损失量的方法包括: 法、幂函数法、负指数函数法等,其中法是最常用的计算方法。 tt 二、煤层含气量测定影响因素 6 式中: V——煤样自暴露开始时起一定时间段内煤层气解吸量, mL ; a,b——待定常数,它可以根据装罐煤样在解吸初期的解吸煤层气量与时间平方根,大致呈直线关系的各测定坐标,用最小二乘法求出; t 1——装罐前煤样暴露解吸煤层气时间, min ; t 2——装罐后煤样解吸煤层气时间, min 。(1)法 t它是半经验计算方法,根据煤样在解吸初期,解吸煤层气量 V 0与的线性关系, 求取煤层气损失量,即: 21tt? 21tt? V = a + b 二、煤层含气量测定影响因素 7 负指数函数法是我国科研人员在采集钻孔煤屑测试煤层气含量时常用的计算损失量的方法,该方法认为钻孔煤屑解吸煤层气速率与解吸时间之间为负指数函数关系。即: 式中 r——解吸时间为 t1时的煤层气解吸速率, mL/s ; r 0——解吸时间开始(t =0) 时刻煤的煤层气解吸速率, mL/s ; k——常数。从t 0到t 1时间间隔内损失煤层气量为: (2)负指数函数法 kt 0err ???) (1ek r rdt Q 1 10 kt0 tt??????二、煤层含气量测定影响因素 8 对于这两种方法,虽然法是最为常用的,但对于构造煤,采用负指数函数法计算损失气量,误差更小。 t二、煤层含气量测定影响因素 9 ?损失气量计算方法的影响?不同结构类型煤样的影响?测试样品选择的影响?散失时间的影响?温度、压力影响?球磨时间的影响?其他外在影响因素二、煤层含气量测定影响因素 10