【摘 要】
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煤层气作为一种非常规油气资源备受关注,孔隙结构是影响煤储层吸附性能的关键因素。在研究煤孔隙结构时,经常使用低温氮吸附法。对于同一样品,采用不同预处理条件,可能会表现出不同的孔隙结构特征。因而,在实验预处理时,需要选择合适的脱气时间和脱气温度。过高的实验温度虽然可以节省脱气时间,提高实验效率,但可能会破坏煤的孔隙结构,从而得到与客观事实不符的实验结论。而过低的实验温度虽然可以保护煤孔隙结构不会发生变
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煤层气作为一种非常规油气资源备受关注,孔隙结构是影响煤储层吸附性能的关键因素。在研究煤孔隙结构时,经常使用低温氮吸附法。对于同一样品,采用不同预处理条件,可能会表现出不同的孔隙结构特征。因而,在实验预处理时,需要选择合适的脱气时间和脱气温度。过高的实验温度虽然可以节省脱气时间,提高实验效率,但可能会破坏煤的孔隙结构,从而得到与客观事实不符的实验结论。而过低的实验温度虽然可以保护煤孔隙结构不会发生变化,但是为了消除煤样中水分的影响,需要设置较长的脱气时间,严重影响实验效率;同时,还可能因为温度低、水分析出不充分而影响实验测试的结果。因此,适宜的脱气温度和脱气时间不仅有利于客观地表征孔隙结构,还有利于节约实验时间,提升实验效率。为了研究适宜的脱气温度,对北宿矿的中变质烟煤、马兰矿的高变质烟煤和新景矿的无烟煤进行了低温氮吸附实验研究。设置脱气时间为2 h,脱气温度分别为105°C、120°C、135°C,150°C。为了研究适宜的脱气时间,对北宿矿的气煤进行了低温氮吸附实验研究。设置低温氮吸附实验的脱气温度为120°C,脱气时间分别为1 h、1.5 h、2 h、2.5 h,3 h。结果表明在脱气时间为2 h时,北宿矿煤样质量变化率数据呈倒“S”型分布,马兰矿煤样和新景矿煤样质量变化率数据呈倒“√”型分布。煤中的含水量和挥发分对质量的损失有较为明显的控制作用,由于水分和挥发分的不同,造成这种分布型式的差异性。不同变质程度的煤样吸附量均在脱气温度为135°C最低。在脱气时间为2 h时,3种不同变质程度的煤样最佳脱气温度为135°C。在脱气温度为120°C时,改变脱气时间条件下,北宿矿煤样质量变化率和氮气吸附量数据呈倒“S”型分布,随着脱气时间的增加,水分对北宿矿煤样孔隙结构表征起到决定性作用,综合分析建议北宿矿煤样最佳的脱气时间为2 h。
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