地学前缘 ›› 2015, Vol. 22 ›› Issue (2): 232-242.DOI: 10.13745/j.esf.2015.02.021

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不同变质变形煤储层吸附/解吸特征及机理研究进展

张文静, 琚宜文, 卫明明, 王国昌   

  1. 1. 中国科学院 计算地球动力学重点实验室, 北京 100049
    2. 中国科学院大学 地球科学学院, 北京 100049
  • 收稿日期:2013-02-20 修回日期:2013-04-01 出版日期:2015-03-15 发布日期:2015-03-15
  • 作者简介:张文静(1987—)，女，硕士研究生，能源地质与构造地质学专业，从事煤层气地质与构造煤研究。E-mail：zhangwenjing1203@163.com
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(40972131，41030422)；国家重点基础研究发展计划“973”项目(2009CB219601)；国家科技重大专项(2011ZX05060-005)；中国科学院战略性先导科技专项(XDA05030100)

  • Received:2013-02-20 Revised:2013-04-01 Online:2015-03-15 Published:2015-03-15

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摘要：

不同变质变形煤储层包括低煤级、中煤级和高煤级变质变形环境中的脆性变形煤、韧性变形煤和过渡型变形煤，不同变质、变形程度和机制对煤层气的吸附/解吸影响较大。干燥煤和平衡水煤的甲烷吸附量随变质程度的增强呈现出不同的变化趋势，干燥煤呈横“S”形且易于解吸，而平衡水煤呈倒“U”字形且吸附/解吸强度皆低于干燥煤样，且解吸过程较干燥煤滞后。构造变形导致煤的大分子结构和纳米级孔隙发生不同程度的改变，进而影响气体的吸附/解吸能力，脆性变形主要增加煤的大、中孔，其基本结构单元堆砌度略有增大，甲烷吸附/解吸程度有所增强；韧性变形主要增加煤的微孔超微孔，其基本结构单元堆砌度增加较快，煤层气吸附能力增强，降压时韧性变形煤比脆性变形煤具有较高的瞬时解吸速率。由此可见，不同变质变形环境中的煤储层吸附/解吸能力差异较大，这主要是由煤储层内部结构及其影响因素对其制约所决定的。

关键词: 煤储层, 变质变形作用, 微观结构, 吸附/解吸, 影响因素

中图分类号: