溫度對中高階煙煤甲烷吸附—常壓/帶壓解吸過程中煤體變形影響實驗

作者：張寶鑫,鄧澤,傅雪海,郝明,周榮福,李玉壽,王振至

摘要：為探究不同溫度條件下中高階煙煤在吸附、常壓/帶壓解吸甲烷過程中的變形特征,以取自山西省的5件中高階煙煤為研究對象,采用自行設計的吸附/解吸變形測量儀進行了甲烷吸附—常壓解吸(出口壓力為大氣壓)及吸附—帶壓解吸(出口壓力逐次降低)過程模擬,動態監測了不同溫度條件下甲烷吸附—解吸過程中的煤體變形特征。結果表明:甲烷吸附—解吸過程中產生的煤體變形的增量隨時間的增長逐漸減小,由于煤樣的非均質性使得不同方向的煤體變形量存在差別,垂直層理方向變形量大于平行層理方向,變形量與吸附/解吸量呈現正相關關系。部分甲烷被煤樣吸附后在大氣壓條件下無法重新解吸,使得煤樣在吸附—解吸循環后存在一定殘余變形。煤樣吸附量、吸附膨脹變形量及殘余變形量隨溫度升高整體上呈現為減小的趨勢,但解吸率與溫度呈現為正相關趨勢,且常壓解吸過程解吸率隨溫度變化更為明顯,說明了溫度升高使得煤樣吸附能力減小,煤體變形量隨之減小,另一方面溫度升高促進了甲烷解吸并抑制了甲烷吸附,使得煤樣解吸率提高,殘余變形量隨之減小。

發文機構：中國礦業大學煤層氣資源與成藏過程教育部重點實驗室 中國石油勘探開發研究院

關鍵詞：煤層氣煤體變形常壓/帶壓解吸溫度實驗Coalbed methaneCoal deformationDesorption with constant/successively decreasing outlet pressureTemperatureExperiment

分類號： TE135[石油與天然氣工程—油氣勘探]