煤体理化性质对其孔隙结构和甲烷吸附性能影响的研究进展

论文摘要

煤层气主要成分为甲烷（CH4）,其主要以吸附态形式存在于煤层中。明确煤体理化性质和煤体孔隙结构及CH4吸附性能间构效关系,对于高效开采CH4资源至为关键。为此,本文阐明了煤体理化性质对其孔隙结构和CH4吸附性能的作用规律,并指出了后续研究趋势。分析表明:煤体微孔结构和其CH4吸附容量之间呈正线性相关性;煤体介/大孔主要影响CH4在煤层内部的吸附/扩散速率。具有墨水瓶形孔或富含镜质体的煤体通常具有较强CH4吸附性能。煤中矿物质和水分对煤体吸附性能产生不利影响。煤中小分子有机物的抽提能够提高煤体孔隙表面积和孔容积,进而提升煤体吸附性能。为了深入研究煤体理化性质及其吸附性能的作用规律,后续需开展以下工作:研究煤体孔隙结构参数和煤体吸附/解吸性能之间的耦合作用关系;利用多重分形理论精确揭示煤体内复杂的孔隙结构信息;优化并建立考虑煤体非均质性的BET和BJH等孔隙结构参数计算模型;以煤基质表面含氧官能团在煤体孔隙内部的赋存空间为切入点,阐明煤体官能团和孔隙结构对其CH4吸附性能的协同作用规律;从理论模拟和实验科学入手,阐明煤层中水分对煤体孔隙结构的影响;建立更为科学的含水煤体吸附性能评价方法。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 付学祥,张登峰,降文萍,伦增珉,赵春鹏,王海涛,李艳红

关键词: 理化性质,孔隙结构,甲烷,吸附作用

来源: 化工进展 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程,安全科学与灾害防治

单位: 昆明理工大学化学工程学院,中煤科工集团西安研究院有限公司,中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院,页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金(41762013,41302132),中国石化页岩油气勘探开发重点实验室2018年度开放基金(G5800-18-ZS-KFZY007),“十三五”国家科技重大专项子课题(2016ZX05060002)

分类号: TD712

DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1948

页码: 2714-2725

总页数: 12

文件大小: 2447K

下载量: 183

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