不同煤样变压解吸规律实验研究

【摘要】：不同煤阶煤的常压和变压解吸规律是研究煤层气运移产出规律的关键科学问题之一,具有广泛的应用前景。在总结国内外研究成果的基础上,通过分析不同煤阶煤解吸规律研究方面存在的问题,确定本论文研究目标和研究内容,通过测试不同变质程度和破坏类型煤的孔隙结构参数、吸附常数、解吸数据等参数,研究了不同煤阶煤的解吸规律,取得主要成果有:(1)常压条件下,煤的解吸量和解吸时间满足Langmuir方程;随着变质程度的加深,在单位时间瓦斯解吸总量逐渐增大,解吸速率也随变质程度的增大而增大;在相同平衡压力条件下,软煤解吸总量和初始解吸速率均远大于硬煤。(2)强氧化剂处理过的煤样的解吸速率大于原样的解吸速率,解吸总量小于原样的解吸总量,表明强氧化剂有效降低了煤储层的吸附能力,促进了气体的解吸。煤阶越低,强氧化剂的作用越明显;强氧化剂对软煤的作用效果要好于硬煤。(3)表活剂处理过的煤样的解吸速率大于含水煤样的解吸速率,解吸总量比含水煤样要小,表明改性后煤的表面含氧官能团增加,吸附能力下降,同时降低了表面张力,促进了气体的解吸。(4)在解吸过程中,解吸曲线均出现不同程度的波动,常压解吸往往在20-80分钟这个时间段内的波动非常明显,变压解吸在相同压力下的解吸量也出现了比较大的波动,其中强氧化剂处理后煤样的波动较小,含水煤样的波动最为明显,硬煤的波动往往要大于软煤,这表明了孔隙结构的连通性和水分是影响解吸速率的主要因素。