文献类型：期刊文章

作　　者：郑超[1,2] 马东民[2,3] 陈跃[2] 伋雨松[2] 马卓远[2] 王丽雅[2] 王馨[2]

ZHENG Chao;MA Dongmin;CHEN Yue;JI Yusong;MA Zhuoyuan;WANG Liya;WANG Xin(School of Energy Engineering,Longdong University,Qingyang 745000,China;School of Geology and Environment,Xi’an University of Science and Technology,Xi’an 710054,China;State Key Laboratory of Coal and Coalbed Methane Co-Mining Technology,Jincheng 048012,China)

机构地区：[1]陇东学院能源工程学院,甘肃庆阳745000 [2]西安科技大学地质与环境学院,陕西西安710054 [3]煤与煤层气共采国家重点实验室,山西晋城048012

出　　处：《煤炭科学技术》

基　　金：国家自然科学基金资助项目(41902175);山西省科技重大专项资助项目(20201101002)。

年　　份：2023

卷　　号：51

期　　号：2

起止页码：256-268

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD2023_2024、DOAJ、IC、JST、RCCSE、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：水分是制约煤层气吸附/解吸的关键因素之一,受煤储层多元孔隙结构和煤岩组分润湿性差异影响,煤-水-甲烷界面作用导致煤层气产出过程中CH4与H2O相互激励、相互制约。立足于水分对煤层气吸附/解吸作用的研究进展与前沿认识,从煤储层水分赋存状态、煤-水界面微观作用和水分对甲烷吸附/解吸影响3个方面重点分析了水分与煤层气吸附/解吸微观效应之间的内在关系。研究认为煤储层孔隙结构及水分赋存状态复杂。以煤-水界面作用及孔隙结构特征为依据将煤储层水划分为结合水、束缚水和自由水3种主要类型,不同类型水分对甲烷吸附的抑制作用机制存在差异、且对低阶煤的影响程度严重。水分相态变化成为影响甲烷解吸-运移的核心,水蒸汽分子通过竞争吸附置换吸附态甲烷,液态水在润湿性和毛细管力作用下水锁堵孔、抑制气-水运移。在地面煤层气钻采过程中水分的作用机理随储层温度-压力环境动态变化而变化。针对水分对甲烷解吸作用机理不清、影响界限不明的现状,由此提出了量化储层水分含量及分布特征,增强甲烷解吸与气-水运移,完善甲烷吸附/解吸理论与模型,强化水分激励、促进煤层气增产4方面的科学问题及发展方向,进一步深化煤-水界面微观作用在煤层气解吸运移过程中的机理,促进煤层气持续稳定高效开发。

关 键 词：煤层气 煤-水界面  润湿体系  吸附/解吸  气-水运移  

分 类 号：P624.7]