吸附性气体对煤岩基质变形和渗透率的影响

• 作者: 陈军斌 熊鹏辉 索根喜 徐怀民 聂向荣 赵文景
• 来源期刊: 大庆石油地质与开发
• 学科: 工学
• 关键词: 煤层 吸附 变形 渗透率 滑脱效应
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 非常规油气
• 页码范围: 146-153
• 页数: 8页
• 分类号: TE375
• 语种: 中文
• DOI: 10.19597/J.ISSN.1000-3754.201910007

摘要

为了研究吸附性气体对煤岩基质变形和渗透率的影响,利用CT扫描技术刻画了煤岩吸附CO2后煤岩裂隙空间尺寸的展布特征;采用煤层气吸附/解吸系统,测试了CO2、N2和CH4的吸附/解吸参数;基于煤岩三轴渗流测试系统,测试了不同应力条件下气体渗流特征.研究结果表明:基于CT图像直接观察了煤岩吸附CO2后煤岩裂隙受到基质膨胀而压缩的现象,试样裂隙几何尺寸压缩率为24.10％;揭示了煤岩吸附气体后渗透率降低的两个主要机理,一是煤岩基质膨胀压缩了渗流通道,二是吸附在煤岩颗粒表面的气体分子占据了部分渗流通道;当气体压力小于1.5 MPa时,滑脱效应会夸大气体吸附对煤岩渗透率的影响,并提出了利用非吸附性气体He消除滑脱效应的方法;煤岩吸附气体量越大,渗透率降低程度越大,由大到小依次为CO2、CH4和N2,煤岩渗透率和气体压力呈幂指数关系.研究结果对煤层气提高采收率技术和CO2在煤层中的封存技术具有理论指导意义.