Influence of water with different salinity on the adsorption performance of coal reservoir
WEI Yingchun,XIANG Xinxuan,WANG Anmin,ZHANG Qiang,CAO Daiyong
为了探究水分及其矿化度对煤样吸附甲烷能力的影响,以准噶尔盆地南缘玛纳斯矿区侏罗 系西山窑组块状煤样为例,采用矿化度水配制—样品制备—样品大气压下水浸—高压下注水—等 温吸附实验的实验步骤,开展煤样干燥、饱水及含不同矿化度水条件下煤的等温吸附实验,探讨不 同矿化度水对煤储层吸附性能的影响。 研究结果表明:干燥煤样的兰氏体积显著大于注蒸馏水煤 样的兰氏体积,注蒸馏水煤样的兰氏体积大于注 10000mg / L 矿化度水煤样的兰氏体积,但后者与 注 20000mg / L 矿化度水煤样的兰氏体积相差不大。 其主要原因为注蒸馏水煤样中水分子比甲烷 分子更容易占据煤基质内表面或微孔内表面的吸附位,从而使得兰氏体积降低,而含矿化度水使得 煤基质表面的吸附位进一步减少,从而造成了煤样对甲烷的吸附能力降低,但这也存在着一个极限 值,大于 20000mg / L 矿化度水已不能明显降低煤样的兰氏体积。 因此可推断,在地下水径流区或 弱径流区,煤层水的矿化度不断增大至 10000mg / L 时,煤层中处于动态平衡的游离气含量会增 加,而吸附气含量会减少,当煤层水矿化度超过 10000mg / L,煤层中吸附气与游离气的含量比例趋 于稳定。 实验从研究创新的角度出发,以低煤阶煤样为例,对比分析了含不同矿化度水条件下煤样 对甲烷的吸附能力的差异,并且进行了相关的理论分析和机制解释,认为地下水矿化度影响煤储层 对甲烷的吸附能力。
salinity;coal reservoir;isothermal adsorption experiment;adsorption performance;methane
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