第1章-煤层气赋存、产出机理-6学时课件.pptVIP

第一章煤层气赋存、产出机理;煤层气赋存、产出机理;一、煤储层的几何模型;根据Root模型煤中孔隙分类;一、煤储层的几何模型;一、煤储层的几何模型;一、煤储层的几何模型;一、煤储层的几何模型;一、煤储层的几何模型;一、煤储层的几何模型;一、煤储层的几何模型;甲烷在常温常压的纯净水中有一定的溶解度，但溶解度很小。而煤层气储层多是饱含水的，因此在一定的地层条件下，必定有一部分煤层气要溶解于其中，其溶解度可用亨利定律描述：

甲烷在水中的溶解度主要取决于水的温度、矿化度、环境压力和气体成分。;二、煤层气的储集机理;煤层作为固体，具有固体的两个共同特点：第一，分子几乎是不动的；第二，表面中的原子或分子都处于力场的不饱和状态，且具有较大的表面自由能，属于热力学的不稳定态。

煤具有非常大的内表面积，当气体分子运动碰到煤体表面时，由于气体分子受到煤体表面不饱和力场的作用，会停留在表面上，使其表面上气体分子的浓度提高，这就是煤对气体的吸附。而解吸是指煤中吸附气由于自由气体压力减小而转变成游离气体，其结果是造成吸附量减少。气体在煤中的吸附量随着压力和温度的变化而变化。;二、煤层气的储集机理;Langmuir单分子层吸附理论的基本要点是：

固体表面的吸附能力是因为其表面上的原子力场的

不饱和性。当气体分子碰撞到固体表面时，其中

一部分就被吸附并放出热量，但是，对气体分子

的吸附只在固体表面空白位置上发生，当吸附的

气体分子在固体表面上覆盖满一层后力场即达饱

和，因此吸附为单分子层吸附。

固体的表面是均匀的，各处的吸附能力是相同的

吸附热是个常数，不随覆盖度变化。

已被吸附的分子从固体表面返回气相的几率，不受

周围环境和位置的影响，这表明吸附质分子间无

作用力。

吸附平衡是动态平衡。即当吸附达到平衡时，吸附

仍在进行，相应的解吸也在进行，只是吸附速度等

于解吸速度;赋存状态的转化;吸附性能影响因素;三、煤层气吸附性能的主要影响因素;三、煤层气吸附性能的主要影响因素;三、煤层气吸附性能的???要影响因素;三、煤层气吸附性能的主要影响因素;四、煤层气产出的先决条件;四、煤层气产出的先决条件;五、煤层气产出机理;五、煤层气产出机理;五、煤层气产出机理;五、煤层气产出机理;五、煤层气产出机理;五、煤层气产出机理;五、煤层气产出机理;第一阶段:仅有压降传递,无水气流动阶段

压降幅度比较小,还不足以使煤层中的水产生流动,煤层气无法解吸,处于静水阶段.

第二阶段:饱和水单相流阶段

随着压降幅度的增大,煤层中的裂隙水开始流动,极少量游离气或溶解气在裂隙系统中将处于运移状态,此阶段以饱和水单相流为表征.

第三阶段:非饱和的单相流阶段

压力进一步下降,一定数量煤层气解吸出来,形成气泡,阻碍水的流动,水的相对渗透率下降，处于非饱和单相流阶段.

第四阶段:气水两相流阶段

储层压力进一步下降,解吸气、溶解气、游离气开始在裂隙系统中扩散，气体渗透率逐渐增大，气产量逐步增多,水产量开始下降，直至气泡相互连接,形成连续的流线,处于气-水两相流阶段,但此阶段水的相对渗透率大于气体相对渗透率.

第五阶段:水气两相流阶段

压力进一步下降,吸附气体的大量解吸,处于以气为主的水-气两相流阶段.;六、小结