中变质煤小分子相对煤的吸附及渗流特性影响

• 作者: 刘震 季淮君 李增华 杨永良 王润
• 来源期刊: 燃料化学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 甲烷 有机小分子 吸附 扩散阻力 渗透率
• 年，卷（期）: 2015,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 281-288
• 页数: 8页
• 分类号: TD31
• 字数: 6095字
• 语种: 中文

摘要

为研究煤中小分子对煤的瓦斯吸附及流动特性的影响，采用四氢呋喃溶剂萃取煤中可溶有机小分子，得到萃取后煤样（残煤）。对原煤和残煤分别进行甲烷等温吸附、解吸实验和径向渗流实验；同时，采用氮气吸附法测试了它们的孔隙结构参数。结果表明，残煤的饱和吸附量 a 值低于原煤，吸附常数 b 值增大，萃取小分子降低了煤对甲烷的吸附能力，提高了低压段（＜4 MPa）煤对甲烷的解吸速率；原煤的孔体积和平均孔径高于残煤，比表面积和微孔孔体积却减少；萃取后，煤粒表面传质阻力和扩散阻力均减小，残煤甲烷解吸速率和解吸量均高于原煤；同一渗流条件下，残煤的渗透率明显高于原煤。分析认为，煤中部分小分子被溶解后，煤孔隙结构的改变，降低了煤对瓦斯的吸附能力，减小了甲烷在煤粒中的内外扩散阻力，扩大了瓦斯在煤中的流动通道，改变了煤层储运特性，为煤储层的化学增透提供依据。