吸附势理论在煤层气吸附／解吸中的应用.PDF

第 卷 第 期 ８２ １０ Ｖｏｌ．８２ Ｎｏ．１０ 　 地 质 学 报 ＡＣＴＡＧＥＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡ 　 年 月　　 　 　 　 　　 　　 ２００８ １０ Ｏｃｔ． ２００８ 　 吸附势理论在煤层气吸附／解吸中的应用 １） ２） １） ３） 苏现波 ，陈润 ，林晓英 ，宋岩 ）河南理工大学，河南焦作， ； １ ４５４０００ ）中国矿业大学，江苏徐州， ； ２ ２２１００８ ）中国石油勘探开发研究院，北京， ３ １０００８３ 内容提要：煤层气的吸附／解吸将导致煤层甲烷碳同位素以及煤层气多组分分馏，使得煤层气富集区预测成为 可能；并为揭示注入 ＣＯ增强 ＣＨ产出提供依据。本文根据 Ｐｏｌａｎｉ吸附势理论和实测及收集的等温吸附试验数 ２ ４ ｙ 据，探讨煤层甲烷碳同位素和多组分气体的分馏。通过研究，得到如下两个结论： １３ＣＨ 在煤表面的吸附势普遍 ① ４ 高于１２ＣＨ４，也就是说１３ＣＨ４与１２ＣＨ４相比具有优先吸附、滞后解吸的特点。这种差异具有随压力增加而增加的特 点。 煤层气吸附／解吸过程中 和 的分馏可归纳为以下 种情形： 和 的吸附／解吸等温线不 ② ＣＨ ＣＯ ３ ａ．ＣＯ ＣＨ ４ ２ ２ ４ 相交， 的吸附势大于等于 ，在 和 吸附势接近的中压阶段（ ）不利于注 驱 ，高 ＣＯ ＣＨ ＣＯ ＣＨ １ ２．５ＭＰａ ＣＯ ＣＨ ～ ２ ４ ２ ４ ２ ４ 压、低压阶段均有利； 因 的吸附／解吸等温线相交造成 和 的吸附特性曲线相交，在高压条件（ ｂ． ＣＨ ＣＨ ＣＯ ＞２．５ ４ ４ ２ ）下利于注 驱 ； 因 的吸附／解吸等温线相交造成 和 的吸附特性曲线相交，在高压条件 ＭＰａ ＣＯ ＣＨ ｃ． ＣＯ ＣＨ ＣＯ ２ ４