煤层含气量主控因素分析和预测方法研究
煤储层含气性及其地质控制
第三章煤储层含气性及其地质控制煤储层含气性可从诸多方面进行表征,如煤层气、煤层含气量、含气饱和度、可解吸收率以及煤层气资源量、资源丰度等。
第一节主要内容:煤层气含量是地层条件下煤中含有天然气体的数量,常用吨煤立方米表示。
在煤层气资源勘探中,煤层含气量是需要确定的最基本参数。
一、煤层含气量测定方法1、USBM直接法采用USBM直接法,煤层含气量由三阶段实测气量构成,即逸散气量、解吸气量和残留气量。
逸散气量是从钻至煤层到煤样装入解吸罐以前自然析出的煤层气量,无法直接测得,通常依据前两小时解吸资料推测。
解吸气量是解吸罐中含气煤样在常压和储层温度下自然脱附出来的煤层气量。
残留气量是上一阶段自然解吸后残留在煤样中的煤层气量。
2、MT77—94解吸法我国多数煤炭企业目前采用中国煤炭行业标准(MT77—94)来测定煤层含气量。
采用这种方法,煤层含气量由损失气量、现场2h解吸量、真空加热脱气量、粉碎脱气量四部分构成。
二、逸散/损失气量的估算解吸气和逸散气(损失气量)是煤层气的可采部分。
三、相态含气量在地层条件下,煤层气含量是吸附气、游离气、水溶气三相动态平衡的结果。
一般来说,煤层气中吸附气占80%—92%,水溶气、游离气在低煤级煤储层中占有较高比例。
溶解气含量甲烷溶解度实验表明:如果矿化度相同,则甲烷在水中的溶解度随压力的增加而增大;当温度低于80℃时,甲烷溶解度随温度升高而降低。
甲烷在煤层水中的溶解度大于去离子水中的溶解度,去离子水中的溶解度又大于相同矿化度水中的溶解度;压力越高,这一趋势越明显。
由此推测,煤层水中所含有机质对甲烷具有较强的吸附作用。
四、我国煤层含气量区域分布规律我国以含气煤层为主,主要分布在西北地区、华南地区东部、华北地区东部和东北地区北部;富气煤层主要分布于华南地区西部、华北地区中部和东北地区南部;极富气煤层分布面积相对局限,主要位于华南地区蓄洪区和西北部、华北地区中南部和北缘。
第二节主要内容:解吸与吸附几乎完全可逆。
宿南矿区主采煤层含气量特征及其影响因素分析
Open Journal of Natural Science 自然科学, 2023, 11(4), 549-554 Published Online July 2023 in Hans. https:///journal/ojns https:///10.12677/ojns.2023.114065宿南矿区主采煤层含气量特征及其影响因素 分析赵孔雨，魏 强*，石从秋，夏胡斌，阎旭畅，柳振宇宿州学院资源与土木工程学院，安徽 宿州收稿日期：2023年4月26日；录用日期：2023年6月28日；发布日期：2023年7月5日摘要 为探究宿南矿区主采煤层含气量特征及其影响因素，本文对煤层含气量及其组分进行了测定，并对其影响因素进行了分析。
结果表明：祁南煤矿7-2煤层含气量为0.26~27.62 m 3/t (平均12 m 3/t)。
组分中，CH 4含量为16.34%~97.61%，平均为72.71%；CO 2和N 2分别为0.2%~15.07% (平均3.5%)和1.2%~69.9% (平均为17.34%)。
祁东煤矿8-2煤层含气量为0.05~15.24 m 3/t (平均为6.99 m 3/t)。
组分中，CH 4含量为4.89%~98.54%，平均为72.83%，CO 2和N 2占比分别为0.51%~50.29% (平均为8.33%)和0.41%~77.51% (平均为22.04%)。
含气量与煤层埋深成正相关，CH 4、CO 2和N 2与煤层埋深没有相关性。
关键词宿南矿区，主采煤层，煤层气，含气量，影响因素Analysis of Gas Content Characteristics and Influencing Factors in Main Mining Coal Seams from Su’nan Mining AreaKongyu Zhao, Qiang Wei *, Congqiu Shi, Hubin Xia, Xuchang Yan, Zhenyu LiuSchool of Resources and Civil Engineering, Suzhou University, Suzhou Anhui Received: Apr. 26th , 2023; accepted: Jun. 28th , 2023; published: Jul. 5th , 2023AbstractIn order to explore the characteristics and influencing factors of the gas content in the main coal *通讯作者。
煤层含气量测定方法精选课件 (一)
煤层含气量测定方法精选课件 (一)煤层含气量测定方法精选课件，在现代煤炭开采技术中起着至关重要的作用。
这篇文章将详细介绍该课件的内容以及其在煤炭采矿行业中的应用。
一、背景介绍煤层气是在煤层中存在的天然气，也是一种无形的能源资源。
通过测定煤层中的含气量及气体成分，可以确定可采区域和开采方案，增加矿井的安全性和经济效益。
因此，煤层含气量测定技术在煤炭采矿中具有重要意义。
二、课件内容该课件主要包括以下几个方面：1. 煤层含气量测定原理该部分内容主要介绍了煤层气与煤岩的相互作用关系，以及煤层含气量测定的基本原理。
对于煤层气的成因和分布特点，也进行了详细说明。
2. 煤样采集在进行煤层含气量测定前，需要进行煤样采集工作。
该课件介绍了煤样采集的方法和注意事项，如采样时间、地点和数量等。
3. 吸附气体测定法目前常用的煤层含气量测定方法主要包括吸附气体测定法和拍照法。
该课件详细介绍了吸附气体测定法的原理和操作流程，并对其优缺点进行了对比。
4. 拍照法拍照法是通过拍摄煤样表面像，再利用计算机进行图像处理，从而得出煤层含气量的一种方法。
该课件介绍了拍照法的原理、数据处理流程以及测定结果的精度和准确性。
5. 质量控制在煤层含气量测定过程中，质量控制是非常重要的。
该课件介绍了常见的质量控制方法和如何保证测量数据的准确性和可靠性。
三、应用场景1. 采矿企业煤层含气量测定是煤炭采矿中重要的基础工作。
采矿企业需要对煤层中的含气量进行精确测定，以便确定合理的开采方案和提高经济效益。
2. 煤炭科研院所煤炭科研院所通常需要对煤样进行煤层含气量的测定工作，以便开展研究工作和提高技术水平。
3. 能源类企业煤层气是一种重要的能源资源，能源类企业需要通过煤层含气量测定技术，探明煤层气资源分布情况和储量，以便进行开采规划和开发利用等工作。
四、结论煤层含气量测定方法精选课件是研究和开发煤层气资源时必不可少的工具和资料。
通过深入学习该课件，掌握煤层含气量测定技术的原理和操作流程，将会为煤炭开采和能源资源开发提供有力的支持。
煤层气储量预测方法分析
２０１２年第４期29煤层气（ＣＢＭ）是赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体。
它属于非常规天然气资源，具有广泛的实际用途和极高的商业价值，据专家预测，煤层气将是２１世纪的接替能源，是我国常规天然气资源的重要补充。
任何有煤的地方几乎都有煤层气，在采矿业中煤层气被视为危险的因素，但作为一种储量丰富的清洁能源，煤层气有着巨大发展潜力，可替代其它正不断减少的烃类资源。
煤层气储量是指地层原始条件下，在现有的经济技术条件下具有产气能力的煤储层中的天然气量总和。
煤储层是一种裂隙孔隙型气液两相、双重孔隙介质的储集类型，气井的动态特征与常规天然气有明显的不同，煤层气的产出受渗透率和扩散控制，具有特殊的吸附富集机理，与常规天然气储量计算方法相比，计算煤层气储量所需要的参数要复杂得多，不能直接套用常规天然气储量的评价计算方法和参数选取技术。
目前，我国专门对煤层气储量的研究程度还比较低，尚处于摸索阶段，在储量预测方法、计算参数选取、应注意的问题及采收率预测等方面需要进行深入研究。
我国对煤层气的勘探开发时间还不长，尚无法获得真正意义上的煤层气储量，煤层气储量基本上是通过预测得到的。
煤层气储量预测方法主要有类比法、体积法、物质平衡法、数值模拟法及产量递减法等，每一种方法都有自身的适用条件和局限性。
因此，求取煤层气储量时，应考虑相关影响因素，采用多种方法，相互使用验证，综合预测煤层气储量，使预测结果更加科学、合理和准确。
类比法是一种比较简单的煤层气储量预测方法，通过与地质条件相似的地区进行类比分析，从而获得煤层气的储量。
该方法要求类比区和被类比区在地质条件、开发技术、开采工艺以及井网形态等方面基本一致，适合应用于研究程度比较高的地区，其结果的准确性取决于所掌握地质资料的可靠性，对类比区与被类比区的地质认识程度以及研究工作者的技术水平和工作经验等。
计算时需要绘制出被类比区的生产特征和储量关系典型曲线，求得被类比区的储量参数，再配合其它方法进行计算。
煤层气研究报告
煤层气研究报告煤层气是指一种储存在煤层中的天然气，它主要由甲烷、二氧化碳等组成。
近年来，随着全球对可再生能源的需求不断上升，煤层气作为新能源的发展越来越受到重视。
本文主要介绍煤层气的成因、开采方法、应用领域等方面的研究情况。
煤层气的成因煤层气的形成主要是由于煤层经历了数亿年的压实、变质，导致其中所含的有机质逐渐转化为天然气。
煤层气形成的主要条件是温度和压力，其中气体的生成与温度和时间有关，而气体的保存则与地层结构、岩性、渗透力等因素有关。
一般来说，煤层气的产生主要与沉积速率、埋藏深度、岩性、氧气含量、有机质质量等因素密切相关。
煤层气的开采方法煤层气的开采主要有三种方法：钻井开采法、排采法和抽采法。
钻井开采法主要是通过钻孔将煤层气井连接到煤层气储层，然后利用压差将气体压出。
排采法主要是通过自然或人工排水将煤层水排出，从而使煤层气自然地渗透出来。
抽采法则是通过人工抽水、泵水或注水，形成气水两相流，进而增强煤层气的排放效果。
不同的开采方法，对应的开采成本、效率和环境问题等也不尽相同。
煤层气的应用领域煤层气的应用领域非常广泛，目前主要应用于城市燃气、化工、发电等行业。
其中，城市燃气是煤层气最主要的应用领域。
煤层气的能量密度与天然气相近，而且具有质优价廉的优势，因此很容易被人们所接受。
在燃料领域，煤层气具有清洁、高效等优点，因此被认为是替代化石燃料的重要选择之一。
此外，煤层气还可以用于工业领域的发电，其发电成本低、化石燃料的排放量减少，因此也是工业领域较为重要的能源之一。
总之，煤层气是一种新兴的能源，并且在全球越来越受到人们的重视。
通过煤层气的开采，可以减少化石燃料的使用，同时也具备轻便、高效、环保等优点。
随着技术的发展和环保意识的不断加强，相信煤层气在未来的应用领域将更加广阔。
潘集外围煤层气含量预测研究
潘集外围煤层气含量预测研究依据潘集一矿、三矿-800米以浅煤层气含量、瓦斯压力、地层温度，通过线性回归分别找出压力、温度与煤层底板深度间的数学模型；结合周边矿区等温吸附实验数据，建立等温吸附常数a与镜质组反射率间的关系以推测深部的郎氏体积；通过langmuir方程推算出潘集外围深部-1000米以深-2000米以浅的煤层气理论含量，在综合考虑煤层底板温度、压力以及镜质组反射率等正、负效应的影响下预测了潘集外围深部煤层气的含量。
标签：煤层气含量；潘集外围深部；等温吸附实验引言潘集煤矿于上世纪七十年代始建，至今已近四十年，随着煤矿开采深度的逐步增加，致使对深部煤层气以及煤炭资源储量的开采成为必然趋势。
研究区位于淮南市辖区内的潘集区境内，处于淮南煤田复向斜的东段，陈桥-潘集背斜转折端深部，构造程度相对简单，由于潘集煤矿浅部等温吸附实验数据较少，因此本文参考了地质条件与研究区相似的周边矿区的实验数据，在已有的浅部实测数据的基础上，以潘集煤矿外围8煤层为例采用压力-吸附曲线法，在考虑煤级、压力正效应、温度负效应的影响下[1]，预测了该地区煤层气含量及其平面分布特征。
1 等温吸附常数a等温吸附常数a又称为langmuir体积，即代表最大甲烷吸附能力，其物理意义是在给定的温度下[1]，煤吸附甲烷达到饱和时的吸附量[2]。
根据周边矿区的各钻孔8煤层等温吸附实验数据，经过线性拟合得出langmuir体积随煤级的增加而增加即有式（1）：VL.daf=51.9Ro.max-23.21 r2=0.77（1）式中，VL.daf为langmuir体积，m3/t；Ro.max为镜质组最大反射率，%。
图1 VL.daf与Ro.max的关系潘谢矿区各个煤层最大镜质组反射率与煤层底板深度的梯度为0.025%/100m（相关系数为0.74），即式（2）：Ro.max=0.00025H+0.63 r2=0.74（2）式中，Ro.max为镜质组最大反射率，%；H为煤层底板深度，m。
含气量校正系数与深部含气量预测
y = 0.013x + 12.95 r= 0.67
埋深 （ m） 200 300
3号煤层线性回归含气量 （m3/t） 煤层气勘探 15.55 16.85 煤田勘探 9.73 10.60
校正 系数 1.60 1.59
15号煤层线性回归含气量 （m3/t） 煤层气勘探 14.93 16.82 煤田勘探 14.42 15.15
2、煤层气井与煤田孔算术平均法 煤层气井与煤田孔分布均匀。分别求同一区块内两种
气含量的算术平均值，再求出该区块内两种气含量算术
平均值的比值，作为校正系数。
30 25 甲烷含量（m3/t） 20 15 10 5 0 200 250 300 350 400 450 500 550 600 3号煤层埋深（m）
4、井下测定瓦斯含量与地勘测定含量对比 在寺河矿西风井总回风大巷和西斜井井底车场测得3号煤层 瓦斯压力为1.59～2.12MPa，计算煤层瓦斯含量值为15.04～
19.52m3/t，平均为16.6m3/t。
从潘庄井田瓦斯含量等值线图上查得西风井总回风大巷至 西斜井井底车场一线地勘所测瓦斯含量值为10～12.5m3/t.daf，
煤储层含气量的组成
1、美国矿业局（USBM）的直接法
1）逸散气量
指从钻头钻至煤层到煤样放入解吸罐以前自然析出的天然 气量。逸散气的体积取决于钻孔揭露煤层到把煤样密封于解吸
罐的时间、煤的物理特性、钻井液特性、水饱和度和游离态气
体含量。
2）解吸气量
指煤样置于解吸罐中在正常大气压和储层温度下，自然脱
出的煤层气量。终止于一周内平均解吸气量小于10ml/d或在一 周内每克样品的解吸量平均小于0.05ml/d。
t-1 VL,daf/m3 ·
影响煤层含气量测定准确性因素分析
煤类型 ，损失气计算方法不同等四个方面出发 ， １煤样 状态 的影 响
定 性 、 量 的评 价 了上 述各 因素 对 煤层 含 气 量 测 定 煤 心 、 煤 、 屑 因状 态 不 同 ， 粉 煤 其解 吸特 性也
时， 煤样 中气体 的解吸速率明显偏低 ， 采用直线 温度恢复储层温度后采集 的解 吸数据 和时间求 后推 法预测逸散气量将不准确 ， 因此 ， 应给解吸 逸散气量 ， 这样可以消除直线外推法求逸散气量 罐增加恒温设备 ， 使煤样在储层温度下解吸［ ３ ］ 。解 的一些主观性。图 ２ 是恢复储层温度后记录的解 吸罐刚放入恒温装置时， 罐内温度并未达到储层 吸数据与对应时间直线外推求得的逸散气量 。
煤 层 含 气 量
图 １ 室温和储层温度下测得 的解吸数据 随温度 的升高 ， 解吸速率加快 ； 反之 ， 解吸速 温度 ， 使解吸速率偏低 ， 由早期采集 的解 吸数 而
率 降低 。 当煤 样 解 吸罐 温 度 明显 低 于 储 层 温 度 据 外 推求 得 的逸 散气 量 也偏 低 ， 以应 选 择 煤样 所
预测 。因此 ， 层 瓦斯 含 量 测 定 的准 确 性 至关 重 时 间 也 短 。 煤
表 １ 不 同煤样粒 度解 吸 ９ ％所 需时 间 ０
运 移 理 论认 为 ： 散 系数 、 吸 速 率 变 化 取 后解吸气量大 ，解 吸结束束缚在煤 中的气量大 ， 扩 解
决于基质单元的大小和形状 ，在同等时间 内， 基 磨后残余气量也大 ； 反之亦然。所 以在剖 面上煤
质 单元 越小 ， 逸散 量越 大 。粒 度大 的块 状样 品 ， 层气 含量 表现 出一 定 的差 异 。 则