【摘 要】
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煤的甲烷吸附能力是影响煤层气储量评价和关键开发措施确定的关键评价要素.常规的煤层气储层吸附能力的评价主要借鉴并采用煤层气的甲烷等温吸附方法(GB/T19560-2004).这种方法以粉末样品和平衡水条件作为分析基础,具有分析周期长、无法实现无损检测,无法同时分析游离气和吸附气等特点.为此,本文将常规的等温吸附装置与低场核磁共振装置联合,建立了一套可同时进行常规甲烷等温吸附和基于核磁共振的吸附测定的
【机 构】
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中国地质大学(北京)煤层气国家工程中心煤储层实验室,能源学院,北京 100083
【出 处】
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第六届全国低场核磁共振技术与应用研讨会
论文部分内容阅读
煤的甲烷吸附能力是影响煤层气储量评价和关键开发措施确定的关键评价要素.常规的煤层气储层吸附能力的评价主要借鉴并采用煤层气的甲烷等温吸附方法(GB/T19560-2004).这种方法以粉末样品和平衡水条件作为分析基础,具有分析周期长、无法实现无损检测,无法同时分析游离气和吸附气等特点.为此,本文将常规的等温吸附装置与低场核磁共振装置联合,建立了一套可同时进行常规甲烷等温吸附和基于核磁共振的吸附测定的实验装置,并对两个低挥发份烟煤进行了对比实验测定.不同压力下对自由态甲烷的核磁共振T2 分析结果表明,随着压力增高(也就是含氢浓度增高),甲烷的核磁共振T2 幅度呈线性增加,据此得到了甲烷随压力变化的含氢指数,可用于标定不同压力下甲烷NMR 信号所对应的甲烷质量或体积.通过对干燥样品开展甲烷等温吸附实验,获得了0-6.1MPa 压力范围内各吸附压力点煤的甲烷吸附量,并与同步进行的甲烷核磁共振测量进行的对比分析.发现煤样吸附甲烷后的核磁共振T2 谱在 T2 < 7 ms、7–240 ms 和240–2000ms 分别呈现三个不同的峰值,分别对应于吸附态甲烷、多孔介质束缚甲烷和自由态甲烷.多孔介质束缚甲烷与甲烷吸附压力呈线性增长关系,而吸附态甲烷与甲烷压力遵循Langmuir 关系.提取吸附态甲烷在各个压力点下的吸附量,求得了基于低场核磁共振的甲烷等温吸附曲线.与常规方法相比,两种方法获得的结果高度一致,主要表现在：等温吸附曲线形态一致、各压力点下吸附量的决定误差在±2 m3/t,计算得到的Langmuir 体积的绝对误差<0.38 m3/t.本文研究论证了利用低场核磁共振进行煤的甲烷等温吸附定量分析的可行性,为煤的吸附科学研究提供了新的技术手段.
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