煤田地质与勘探

作者：孟召平, 张贵元, 李国庆, 刘金融,

关键词：低煤阶煤, 煤层气, 吸附, 扩散, 影响因素,

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）×10-4 s-1和（2.17~6.91）×10-12 m2/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。

来源：2019年第2期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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