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地层条件下煤层气的赋存规律及CH_4压缩因子对煤吸附量测定影响的研究

作　者: 周丽丽
导　师: 于洪观
学　校: 山东科技大学
专　业: 矿物加工工程
关键词: 煤层气含气量吸附储层压缩因子煤质
分类号: P618.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

本文采用勘探煤样室、内外解吸量及气体组成研究储层条件下煤层气赋存规律,利用吸附实测数据与储层条件下煤含气量数据比较原地煤的含气量与实验室所测吸附量的差别,通过SPSS建立煤质指标与Langmuir吸附常量的多元线性回归方程,利用迭代法和VFP编程法获取不同状态方程所表达的CH₄的压缩因子并由此研究压缩因子对煤吸附量的影响。最后,结合实际储层条件,分别研究了煤层埋藏深度、煤质、煤层围岩性质、水文地质条件等方面对煤层气赋存的影响。研究表明:（1）不同阶段解吸勘探煤样所得到的煤层气量可从一定程度上表征煤层气可采程度和瓦斯突出倾向,煤中所含气体以CH₄为主要组分,而煤层气中所含CO₂可用加热的方式进行完全解吸,N₂主要存在于煤的微孔结构中;（2）利用CH₄吸附等温线来推算的煤层气储量和煤层气的采收率明显要高于储层条件下煤层气含量和实际采收率;（3）利用气体通用状态方程或CH₄经验状态方程及迭代法可以得到不同压力下CH₄的压缩因子,但不同状态方程给出的压缩因子值在高压下具有明显的差异。利用不同状态方程所获得的压缩因子所测得的吸附等温线具有明显的差异。煤对CH₄吸附量测定的主要误差来源于压力的测量误差;（4）随着煤层埋藏深度和煤阶的增加原地煤层气含量增加,疏松围岩不利于煤层气的储存。煤层气中CH₄含量随煤层埋藏深度的增加而增加,而N₂含量随煤层埋藏深度的增加而降低。无烟煤的煤层气常有重烃组分。本研究为科学认识我国煤层气资源潜力、预测煤层气开发前景、合理制定煤层气开发方案和瓦斯的有效防治具有重要的理论意义和实际应用前景。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
1 绪言  11-19
  1.1 课题背景与来源  11-13
  1.2 研究现状  13-17
  1.3 主要研究内容和研究方法  17-19
2 煤层气含量及其组成  19-31
  2.1 储层条件下煤层气含量及组成测定方法  19-24
  2.2 煤层气含量和煤层气开采  24-27
  2.3 煤层气组成  27-30
  2.4 测定方法的改进  30
  2.5 小结  30-31
3 煤吸附能力与煤层气含量  31-42
  3.1 煤对CH_4吸附能力研究  31-33
  3.2 Langmuir吸附常数的预测  33-36
  3.3 煤吸附CH_4能力影响因素分析  36-38
  3.4 煤层气含量与煤的吸附能力  38-41
  3.5 小结  41-42
4 CH_4压缩因子对煤吸附量测定的影响  42-73
  4.1 气体状态方程  42-46
  4.2 迭代计算法  46-49
  4.3 压缩因子的计算方法  49-55
  4.4 不同方程对压缩因子计算值的比较  55-57
  4.5 压缩因子值对吸附量测定值的影响  57-65
  4.6 压缩因子计算值的可靠性  65-70
  4.7 压缩因子变化规律  70-71
  4.8 小结  71-73
5 储层条件对煤层气赋存的影响  73-82
  5.1 煤层埋藏深度对煤层气赋存的影响  73-75
  5.2 煤质对煤层气赋存的影响  75-78
  5.3 围岩性质对煤层气赋存的影响  78-79
  5.4 水文地质条件对煤层气赋存的影响  79-80
  5.5 其它因素对煤层气赋存的影响  80-81
  5.6 小结  81-82
6 结论  82-84
致谢  84-85
参考文献  85-88
个人简介和攻读硕士期间主要成果  88

地层条件下煤层气的赋存规律及CH_4压缩因子对煤吸附量测定影响的研究

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