Механизм влияния влажности угольных пород на накопление угольного метана

ZHU Suyang ,  

MENG Shangzhi ,  

PENG Xiaolong ,  

LI Xiangchen ,  

ZHANG Qiangui ,  

ZHANG Si ,  

摘要

Влажность пород относительно жидкости определяет характеристики распределения жидкости в порах, при этом мелкие поры в пористой среде преимущественно заполняются смачивающей фазой жидкости. Основываясь на этом принципе, проанализированы текущие противоречия между экспериментами по влажности угольных пород и состоянием накопления угольного метана. С точки зрения влажности угольных пород предложены два возможных макроуровневых режима накопления угольного метана. Если угольные породы газофильны, то метан под действием капиллярного давления может быть замкнут в трещинах водой в угольной матрице. Благодаря капиллярному давлению на границе матрицы и трещин адсорбция угольного метана находится в равновесии, но накопление может проявляться в состоянии недонасыщения, что также является причиной критического десорбционного явления в процессе отборки. Когда угольные породы смачиваются водной фазой, водная фаза должна занимать мелкие поры (матрицу) в породе, а метан может храниться в матрице в виде жидкофазной адсорбции. При жидкофазной адсорбции критическое десорбционное явление в процессе отбора вызвано состоянием растворенного угольного метана с недонасыщением. Верификационные эксперименты по жидкофазной адсорбции угольного метана также показывают, что метан может в значительных количествах находиться в угольном слое в форме жидкофазной адсорбции.

关键词

угольный метан; влажность; газофазное накопление; жидкофазная адсорбция; недонасыщенное накопление; неравновесная адсорбция

阅读全文