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ersityofPetroleum,Beijing煤储层的天然裂隙煤中天然裂隙的分类煤的显微裂隙组合关系2011-5-173819:..煤储层的孔隙与天然裂隙ChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤层中大裂隙系统的整体发育特征与成因2011-5-1739岩浆烘烤对煤层物性影响煤储层的孔隙与天然裂隙ChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤储层的天然裂隙孔隙度、割理、节理发育程度提高天然焦-高变质碎裂煤-高变质煤-多节理煤-正常煤2011-5-174020:..煤储层的孔隙与天然裂隙ChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤储层的天然裂隙煤中天然裂隙的研究方法2011-5-1741煤储层的孔隙与天然裂隙ChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤储层的天然裂隙煤中天然裂隙的研究方法煤中裂隙观察研究应从宏观到微观逐步深化。首先分析矿区地质构造背景,有目的地设置观测点,在裸露完整、干扰小的观测点易于追踪的代表性煤壁进行观察描述。观测时,要求方向定位准确,主次关系明了,对肉眼可见的裂隙几何形态参数量化。然后采集定向样品,进行微小裂隙的观测分析。采样要标定样品的空间方位(尽可能与天然裂隙的破裂方向一致),并保证一定的块度。定向样品磨制成二维或三维光洁面,在层理面上观测裂隙的方向、主次关系、长度、宽度、密度、间距,剖面上观测裂隙高度、垂向分布情况以及组合关系等。2011-5-174221:..煤层气含量测试方法ChinaUniversityofPetroleum,Beijing1970年最早由法国人Bertard首次提出,以后在美国矿业局加速甲烷排放项目研究中采用了此法,称之为直接法。其后被修改完善,美国矿业局(USBM)的关键性修改,把解吸气体积测定分为3个部分:损失气:指采样过程中释放出的气体体积,为煤层钻进到样品装罐前逸散的那部分气体。解吸气:指环境温度压力下自然解吸的气体体积,为煤芯装罐以后解吸出来的气体。残余气:解吸结束后,仍然残留在煤层中的那部分气体。将样品粉碎到60-200目所释放的气体体积。煤层气含量测试方法ChinaUniversityofPetroleum,Beijing1981年,原煤炭工业部煤炭科学研究院抚顺研究所,为适应我国煤田地质勘探的需要,制定了《解吸法测定煤层***含量暂行操作规程》,故国内煤炭工业界称之为抚顺所***测定法。1984年将其作为《煤层***含量和成份测定方法(解吸法)》行业标准(MT77—84)。这种方法在八十年代煤田地质勘探和矿井***抽放中发挥了积极的作用。九十年代煤炭工业部煤矿安全标准化技术委员会发布了由山东煤田地质局化验室和内蒙古煤田地质局煤炭科学研究所共同修订的《煤层气测定方法(解吸法)》(MT/T77—94),代替了煤炭工业部颁部的MT77—84标准。22:..煤层气含量测试方法ChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤层气含量测试方法ChinaUniversityofPetroleum,Beijing23:..煤层气含量测试方法ChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤层气含量测试方法ChinaUniversityofPetroleum,Beijing24:..煤层气含量测试方法ChinaUniversityofPetroleum,Beijing解吸气测定::自然解吸时,每间隔一定时间测定一次,其时间间隔依气量大小和罐内压力而定。美国矿业局:第一点5min,其后10min、15min、30min、60min、120min,直至累计满8h。装罐结束第一次测定为5min,以后每10min、15min、30min、60min、间隔各测定1h,120min直至累计满8h。连续解吸8h后可视表压适当延长解吸时间间隔,最长为24h。:自然解吸持续到连续7天每天平均解吸量小于或等于10cm3,结束解吸测定。煤层气含量测试方法ChinaUniversityofPetroleum,Beijing损失气计算方法:计算参数:零时间—气体开始逸散的时间;损失气时间—从零时间到样品装罐的时间。计算方法:(USDM)其依据是气体从一个均一初始浓度的球体恒温扩散的偏微分方程。在零时间,假设气体浓度在球体边界处瞬时降至大气压,扩散系数为常数,孔隙结构单峰分布。解吸初期,解吸气体积与时间的平方根成正比的原理。直接法以最初8h解吸量与时间平方根成正比的关系外推,横轴截距为损失气时间平方根,纵轴截距为损失气体积。适合于煤芯样品,测值更接近于保压取芯。此法相当于我国常用的最小二乘方法,是应用最广的一种方法。25:..煤层气含量测试方法ChinaUniversityofPetroleum,Beijing损失气计算方法:(S&&W)::依据与直接法相同。除边界处气体浓度随时间呈函数变化外,孔隙结构为双峰分布,考虑了样品密封到解吸罐前的压力变化,借以提高损失气计算精度。S&W以曲线进行计算,曲线给出体积校正因子、损失气时间比、地面时间比的关系。根据零时间和损失气时间参数,计算出损失气时间比和地面时间比,然后依据煤体形态因子计算求得。适合于煤屑样品,测值偏低。:其原理同上。通过实际考察,测值偏差较大,应用很少。,测点连线外推法,二项式等。煤层气含量测试方法ChinaUniversityofPetroleum,Beijing直接法损失气计算图示:***井井***样品损失量计算图300200y=-==-100-(T+t)/min1/226:..煤层气含量测试方法ChinaUniversityofPetroleum,Beijing史威法(S&W)计算公式如下:损失时间比=损失气时间/实测气25%解吸出的时间地面时间比=地面暴露时间/损失气时间利用以上两参数经查表得出体积校正因子,再通过下式计算损失气量。损失气量=实测气体积×(体积校正因子-1)煤层气含量测试方法ChinaUniversityofPetroleum,Beijing损失气计算方法比较:-7SSR11--1FC12SHCT1SU36-1图美国煤层气井损失气量估算值的三种方法对比图27:..煤层气含量测试方法ChinaUniversityofPetroleum,Beijing损失气计算方法比较:250%%%%%%3567101112图直接法、史威法和阿莫科法损失气计算对比图序号煤层气含量测试方法ChinaUniversityofPetroleum,Beijing比较结果:,适宜煤芯样品,与保压岩芯结果较接近,在解吸初期即可得到。,只有在解吸结束后才可求得,适于气含量低的煤。。结论:比较可知,建议使用直接法。28:..煤层气含量测试方法ChinaUniversityofPetroleum,Beijing残余气测定方法:残余气:指解吸结束后,仍然滞留在煤层中的部分气体。因为不能采出,美国一般不测试。:球磨法。解吸测定结束后,选取500g样品,装入球磨罐,在球磨机上球磨磨,,球磨22-4h后后,,把球磨罐放入恒温水浴,,间隔间隔定时间测定残余一定时间测定残余气体积。:连续7天,解吸的气体量平均小于或等于10cm3,则残余气测定结束。煤层气含量测试方法ChinaUniversityofPetroleum,Beijing气样采集及气成分测定::在量筒内气体体积>400cm3时,把软管接在气阀上,玻璃瓶置入水槽充满水,打开量筒气阀并提升锥形瓶,将软管内空气排除后插入玻璃瓶,让气体通过软管流向瓶中。待气体收集到150cm3后,在水槽中拔下软管并盖上瓶塞。在瓶子上贴上标签,倒置箱中。:气体样品采集在大部分气体逸出前。:解吸气阶段,一般采集3个气样。:煤芯样品分别在解吸的第22、44、66天采集;煤屑样品在解吸的第1、3、5天采集。美国在4h、24h、4d分别进行。:按GB/T13610-1992进行气体组分分析。29:..煤层气含量测试方法ChinaUniversityofPetroleum,Beijing快速气含量测定::球磨法。:在现场预先了解目标煤层气含量。:在现场采集400g~500g具一定块度的煤样装入球磨罐,先解吸8h(方法同自然解吸),然后球磨破碎15~30min(灰分较高或高煤级的煤破碎60min),放入恒温装置自然解吸;气量在1h不足10cm3时,再重复破碎、解吸,直到连续两次解吸气量小于10cm3,快速气含量测定结束。在记录表中记下球磨时间、解吸时间及解吸气体积。现场称重,计算,给出简易的气含量结果。煤层气含量测试方法ChinaUniversityofPetroleum,Beijing数据处理:标准温度压力校正:测得的解吸气、损失气、残余气需经标准温度压力条件(200C,)校正。VSTP=*P*V/*(+T)式中:VSTP--标准状态下的气体体积,cm3;P--大气压力,kPa;T--大气温度,℃;V--气体体积(解吸计量读数),cm3。30:..煤层气含量测试方法ChinaUniversityofPetroleum,Beijing气含量计算::G=V/m式中:G——实测的自然解吸气含量,cm3/g;V——实测的自然解吸气体积,cm3;m------样品总重量,g。:煤层气含量等于损失气含量、实测的自然解吸气含量和残余气含量之和。:煤层气含量数据保留2位小数。煤层气含量测试方法ChinaUniversityofPetroleum,Beijing气含量计算的基准::通常煤层气含量测定结果有两种表达方式,一种是空气干燥基气含量,另一种是干燥无灰基气含量。空气干燥基重量:定义为解吸罐内剔除夹矸和杂物后空气风干的样品重量;干燥无灰基重量:与煤质分析基准一致,即为空气干燥基重量减去灰分、水分的重量。31:..煤层气含量测试方法ChinaUniversityofPetroleum,Beijing吸附时间计算:吸附时间(τ)%时所用的时间,一般以天为单位。吸附时间的求取可采用图解法或计算方法求取。计算方法如下:VV632%%=VVT××632%%首先,%所对应的气体体积。式中:VT为损失气、自然解吸气和残余气体积总和。煤层气含量测试方法ChinaUniversityofPetroleum,Beijing成果报告:煤层气含量测定报告分为单样品测定报告和测定汇总报告。:自然解吸原始记录、残余气测定原始记录、解吸曲线图、损失气计算图、工业分析结果、气组分分析结果、煤质分析结果、煤岩鉴定结果和单样品测定成果报告等。:煤层气含量测定汇总表。32:..煤层气含量测试方法ChinaUniversityofPetroleum,Beijing气含量测试结果表解吸样质量解吸气损失气残余样质量残余气气含量11/cm3g-甲烷含量33-11空干空干空干空干空干空干空//cmg干样号样号气燥解吸解吸气干气干燥无燥无损失损失气干气干燥无燥无气燥残余残余气干气干燥无燥无气干气干燥无燥无气干气干燥无燥无dτ干燥干燥无灰无灰量燥灰量燥灰干燥干燥无灰无灰量燥灰燥灰燥灰基基cm3cm基cm基cm3cm基cm基基基cm3cm基cm基cm基cm基cm基cm基gg3/g3/g3/g3/ggg3/g3/g3/g3/g3/g3/g注:τ值——吸附时间。煤层气含量测试方法ChinaUniversityofPetroleum,Beijing质量评述:,未能在10min以内装罐密封。如采收率太低,样量较少时,说明相应分析不能进行的原因。,不能及时处理时,应将该样作为参考样。测定过程错记、漏记或仪器设备漏气故障致使测值不准确,应说明。:如未发现问题,其结果准确,可直接应用,视为合格样品。参考样品:采样及测定过程中因发生问题,其测值仅作为参考。报废:如有严重失误,则样品报废,测值无效。33:..吸附饱和度的定义及物理意义ChinaUniversityofPetroleum,Beijing煤层气吸附饱和度是指煤层在一定的温度、压力和湿度等条件下对甲