低煤阶煤中甲烷扩散性能分析

• 作者: 刘金融 孟召平 张贵元 李国庆
• 来源期刊: 煤田地质与勘探
• 学科: 工学
• 关键词: 低煤阶煤 煤层气 吸附 扩散 影响因素
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 煤层气 页岩气
• 页码范围: 84-89
• 页数: 6页
• 分类号: TD713
• 字数: 4252字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-1986.2019.02.014

摘要

甲烷在煤基质中的扩散性能是影响煤层气产出的重要储层参数.采用云南东南部地区新近系中新统小龙潭组褐煤样品,开展了低煤阶煤中甲烷等温吸附实验.基于等温吸附实验获得的吸附量与时间的关系数据,应用一元孔隙结构气体非稳态扩散模型,计算了煤中甲烷气体扩散系数,揭示了煤中甲烷扩散规律和控制机理.研究结果表明,低煤阶煤中气体扩散规律服从Langmuir方程,煤中甲烷有效扩散系数和扩散系数随着压力的增高而增大;吸附时间常数随着压力的增高而减小,服从负指数函数规律.4个实验煤样Langmuir有效扩散系数和扩散系数分别是(1.71～5.46)×10-4s-1和(2.17～6.91)×10-12m2/s,Langmuir压力为0.63～1.97 MPa.在相同温度和压力条件下,干燥煤样的有效扩散系数和扩散系数大于平衡水分煤样,随着温度的增高,其有效扩散系数和扩散系数增加,煤中气体扩散性能增强.