[發明專利]一種確定含重烴煤不同組分配比的氣體吸附量的實驗方法

有效

• 申請號: 201610949452.3
• 申請日: 2016-11-02
• 公開（公告）號: CN106568671B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 陳向軍;王林;袁軍偉;劉軍;陳立偉;戚靈靈
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01N7/04
• 分類號: G01N7/04
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 王聚才

本發明涉及一種確定含重烴煤不同組分配比的氣體吸附量的實驗方法，包括自動配氣裝置、儲存罐、氣相色譜儀、自動氣體采集裝置、真空泵、煤樣罐、恒溫箱、三通閥門、四通閥門，連接組成一個完整的實驗裝置，將制備好的煤粉實驗樣品放置于煤樣罐中，利用該實驗裝置分別測出CH₄與C₂H₆在不同組分分配比和不同吸附平衡壓力情況下，快速得出CH₄與C₂H₆各自的吸附量。該方法能夠完善和豐富多元氣體吸附解吸理論，深入了解煤層氣儲集機理，評價煤層氣開發潛力，促進儲層模擬研究。

技術領域

本發明涉及煤礦安全開采領域，特別是涉及一種確定含重烴煤不同組分配比的氣體吸附量的實驗方法。

背景技術

煤層氣屬于非常規天然氣，主要以吸附狀態賦存與煤層中。煤層氣是一種新型潔凈能源，開采這種能源對保護人類的生存環境、解決煤炭開采安全問題、實施可持續發展等都具有十分重要的意義。中國煤層氣資源儲量豐富，據2006年煤層氣資源評價結果，我國埋深2000m以淺煤層氣資源量為36.8×10¹²m³，位居世界第二位。

煤層氣的主要組分是CH₄，次要組分含有CO₂、N₂和重烴(C₂₊)等，煤除了可以吸附CH₄外，還能吸附CO₂、N₂、C₂H₆、C₃H₈等氣體。中國煤層氣組分多以干氣為主，但盤江、鄂東、攀枝花等中階煤地區出現濕氣，煤層氣成分異常，重烴濃度達到5％-43％。煤層中重烴類氣體組分的含量由高到低依次為：C₂H₆、C₃H₈、C₄H₁₀，其中C₂H₆組分占到重烴氣體的90％以上。因此采用純甲烷氣體進行煤的等溫吸附解吸實驗，所獲得的煤儲層的吸附解吸特性不能真正代表煤儲層的真實情況。如果據此來判斷煤層氣資源量、煤儲層特性參數和評價煤層氣產能時，勢必會影響煤層氣開發。

目前，實驗室主要用單一組分的吸附裝置進行甲烷吸附量的測試，對于含重烴煤層氣等溫吸附特性未見報道，因此，提出一種針對含重烴煤層的實驗室測試氣體吸附量的方法十分有必要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種實驗室確定含重烴煤不同組分配比的氣體吸附量的實驗方法，能夠在實驗室中快速的測定出含重烴煤樣不同組分配比的氣體吸附量，完善和豐富多元氣體吸附解吸理論，深入了解煤層氣儲集機理，評價煤層氣開發潛力，促進儲層模擬研究。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種確定含重烴煤不同組分配比的氣體吸附量的實驗方法，包括以下步驟：

第一步：用第一連接管將自動配氣裝置與儲存罐連接起來，用第二連接管將儲存罐與三通閥門連接起來，用第三連接管將三通閥門與真空泵連接起來，用第四連接管將三通閥門與四通閥門連接起來，用第五連接管將四通閥門與氣相色譜儀連接起來，用第六連接管將四通閥門與自動氣體采集裝置連接起來，用第七連接管將四通閥門與煤樣罐連接起來，煤樣罐上安裝有壓力表，其中第一連接管上安裝有第一高壓閥門，第四連接管上安裝有第二高壓閥門，第五連接管上安裝有第三高壓閥門，第六連接管上安裝有第四高壓閥門，第七連接管上安裝有第五高壓閥門，第三連接管上安裝有真空計。

第二步：首先將從現場采集的煤樣進行粉碎和篩分，制成煤粉粒度為0.17mm～0.25mm的實驗樣品，然后將煤粉實驗樣品進行平衡水分處理，稱取100g實驗樣品裝入煤樣罐中，并進行密封處理，最后將密封好的煤樣罐放置于恒溫箱中。