0 引言
1 地质背景
2 煤的吸附特征及影响因素
2.1 煤的吸附性
2.2 煤储层吸附性控制因素
表1 河东矿区煤样吸附与煤质分析数据Table 1 Coal adsorption and coal proximate analysis in Hedong mining area |
| 井位 | 煤层 | 水分/% | 灰分/% | 惰质组/% | 碳含量/% | V L/(cm3·g-1) | P L/MPa |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| W1 | 43 | 3.87 | 13.88 | 13.4 | 80.12 | 15.48 | 3.2 |
| 45 | 2.92 | 12.12 | 17.3 | 82.04 | 14.31 | 2.91 | |
| W2 | 43 | 2.3 | 4.72 | 51.5 | 82.82 | 16.78 | 4.17 |
| 45 | 2 | 0.85 | 46.7 | 82.24 | 16.03 | 3.25 | |
| W3 | 43 | 2.84 | 1.44 | 34.8 | 84.76 | 23.27 | 4.23 |
| 45 | 2.56 | 4.24 | 24 | 84.21 | 22.38 | 3.7 | |
| W4 | 43 | 2.28 | 18.52 | 16.2 | 81.67 | 15.68 | 2.93 |
| 45 | 2.6 | 6.28 | 30 | 82.22 | 23.72 | 3.11 | |
| W5 | 43 | 2.66 | 7.9 | 47.2 | 83.4 | 18.31 | 2.83 |
| 45 | 2.22 | 2.58 | 46.4 | 84.1 | 21.39 | 2.78 | |
| W6 | 43 | 0.73 | 8.46 | 59.4 | 83.3 | 7.9 | 2.13 |
| 45 | 0.29 | 5.76 | 44.2 | 85.4 | 20.57 | 2.98 | |
| W7 | 43 | 0.72 | 36.77 | 32.3 | 81.72 | 12.13 | 2.85 |
| 45 | 0.35 | 60.42 | 35.75 | 81.77 | 13.44 | 3.31 | |
| W8 | 43 | 0.2 | 10.22 | 33.4 | 80.97 | 17.33 | 2.88 |
| 45 | 0.7 | 9.36 | 34.5 | 79.36 | 20.86 | 3.53 |
|
3 煤储层含气性特征
3.1 横向含气组成特征
表2 43号和45号煤层含气量及各气体成分分布特征Table 2 Gas distribution and gas composition distribution of No. 43 and No.45 coal beds |
| 煤层号 | 含气量/(m3/t) | 气体成分/% | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 甲烷 | 二氧化碳 | 氮气 | |||||
| 43 | |||||||
| 45 | |||||||
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3.2 含气量横向展布特征
4 含气性横向分布的主控因素
4.1 基于灰色关联的含气量主控因素分析
表3 43号和45号煤层地质参数、煤岩组分与含气量关联度Table 3 Correlation between geological parameters, coal rock composition and gas content for No. 43 and No. 45 coals |
| 煤层 | 厚度/m | 埋深/m | 顶板厚度/m | 氮气体积分数/% | M ad/% | A ad/% |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 43 | 0.683 | 0.687 | 0.678 | 0.649 | 0.664 | 0.613 |
| 45 | 0.680 | 0.622 | 0.611 | 0.742 | 0.742 | 0.656 |
4.2 高倾角区煤层气富集模式探讨
5 结论
(1)由煤样等温吸附实验数据可知,45号煤储层在低压区气体吸附量高于43号煤层,43号、45号煤层在八道湾向斜南翼兰氏体积较小、北翼兰氏体积较大。煤层兰氏体积随水分含量的增加呈现先升高后下降的趋势,转折点在水分含量为2%附近;兰氏体积随灰分产率增加、碳含量降低、惰质组含量降低而呈现降低的趋势。

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