[發(fā)明專利]一種原煤吸附氣體特性的實驗分析方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710942899.2
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN109655371A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發(fā)明（設計）人: 李呈呈;張克非;馬中高;周楓
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油物探技術(shù)研究院
• 主分類號: G01N7/04
• 分類號: G01N7/04
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

本發(fā)明提出了一種原煤吸附氣體特性的實驗分析方法，該方法包括：采用逐級加壓的方式進行連續(xù)吸附試驗；測定吸附量；確定樣品的吸附飽和周期。所述連續(xù)吸附試驗包括：向參照缸充入甲烷氣，記錄參照缸的壓力；連通參照缸和樣品缸，記下平衡后參照缸和樣品缸的壓力；采用逐級加壓的方式依次提高實驗壓力，重復上述兩步驟，直至達到實驗要求的壓力。該方法是在地層溫壓條件下開展原煤等溫吸附，更接近煤層實際情況。這為利用地球物理方法進行煤層氣預測提供了理論基礎。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于巖石物理研究領(lǐng)域，本發(fā)明涉及煤層氣三軸模擬測試裝置、吸附量測量和等溫吸附，特別涉及一種原煤吸附氣體特性的實驗分析方法。

背景技術(shù)

煤層含氣量是煤層氣工業(yè)中的一個重要指標。煤巖的含氣量不同會引起煤巖速度的下降。通常情況下煤層氣的含氣量受溫度、壓力、煤級、煤巖成分、煤巖宏觀組分和煤巖內(nèi)的平衡水分等的影響。實際上，一定條件下煤層含氣量的最大值即為煤層在該條件下的吸附能力，也就是說，煤層氣儲層的吸附能力也受到上述條件的影響和制約。

但是在國內(nèi)外公開的文獻中目前更關(guān)注的是粉狀煤樣的吸附特性，對原煤(塊狀煤樣)的吸附特性研究較少。現(xiàn)有煤的等溫吸附實驗是在粉狀煤樣的情況下進行的。相對而言，這種方法煤容易達到吸附飽和狀態(tài)。對于原煤(塊煤)的吸附更接近煤層實際情況，不過，原煤等溫吸附實驗研究極少，需要多長時間達到吸附飽和還沒有共識，這就需要開展相關(guān)的實驗來研究塊狀煤樣的氣體吸附特性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種原煤吸附氣體特性的實驗分析方法。首先開展不同吸附壓力下吸附量試驗測量、加壓次數(shù)的測試研究；然后通過在等溫不同壓力下的連續(xù)吸附試驗，研究煤巖吸附量與吸附時間的關(guān)系，最終確定煤樣吸附飽和的周期。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種原煤吸附氣體特性的實驗分析方法，該方法包括：

采用逐級加壓的方式進行連續(xù)吸附試驗；

測定吸附量；

確定樣品的吸附飽和周期。

進一步地，所述連續(xù)吸附試驗包括：

向參照缸充入甲烷氣，記錄參照缸的壓力；

連通參照缸和樣品缸，記下平衡后參照缸和樣品缸的壓力；

采用逐級加壓的方式依次提高實驗壓力，重復上述兩步驟，直至達到實驗要求的壓力。

進一步地，所述測定吸附量包括：

在模擬系統(tǒng)中將氣體與吸附劑放在一起，達到平衡后，通過比較吸附前后的氣體壓力來測定吸附量。

進一步地，在向參照缸充入甲烷氣之前，將包括參照缸和樣品缸以及連接管線在內(nèi)的吸附系統(tǒng)抽真空，并設定系統(tǒng)溫度。

進一步地，使高壓鋼瓶甲烷氣向參照缸充入甲烷氣。

進一步地，所述甲烷氣的純度大于99.99％。

進一步地，系統(tǒng)抽真空時間為20～30分鐘。

進一步地，所述確定樣品的吸附飽和周期包括：

記錄樣品在不同壓力下達到吸附飽和所需要的時間，以便確定樣品的吸附飽和周期。

進一步地，在所述連續(xù)吸附試驗之前，首先制備煤樣，將煤樣裝入樣品缸，并進行氣密性檢查。

進一步地，在所述連續(xù)吸附試驗之前，首先確定煤樣的圍壓、溫度以及最高測試壓力；

在吸附平衡同時，采集吸附時間、壓力和溫度。

本發(fā)明提供了一種原煤吸附氣體特性的實驗分析方法。該方法是在地層溫壓條件下開展原煤等溫吸附，更接近煤層實際情況。這為利用地球物理方法進行煤層氣預測提供了理論基礎。