深部煤储层吸附气与游离气赋存的温压作用OA
Temperature and pressure effect on occurrence of adsorbed gas and free gas in deep coal reservoirs
为了准确表征深部煤储层复杂温压作用下的吸附气、游离气含量,基于壁面-分子相互作用与分子间相互作用协同影响下全域分子化学势平衡原理,构建深部煤储层微-纳米级孔隙局部甲烷密度分布与岩心尺度的吸附气量预测模型.结果表明:升高储层压力能提高微孔含气量,孔隙直径为1.5 nm孔隙时平均甲烷密度可提高202 mol/(m3·MPa),温度升高导致平均甲烷密度降低33 mol/(m3·K);深部煤层温压条件下(353 K、15~30 MPa),随着储层压力的升高,游离气含量占比升高至13%~23%;小孔(孔隙直径1.5 nm)吸附能力强于大孔(孔隙直径3 nm),在温度为353 K、压力为20 MPa条件下,小孔比大孔绝对吸附气量高7.7%.研究成果可为深部煤层气地质储量标定与开发方案制定提供借鉴.
In order to accurately characterize the content of adsorbed gas and free gas in deep coal reservoirs in com-plex temperature and pressure conditions,a model for predicting local methane density distribution in micro-nano pores and adsorbed gas content at the core scale is constructed based on the principle of global molecular chemical potential equilibrium under synergistic influence of wall-molecule interaction and inter-molecular interaction.The results show that increasing reservoir pressure enhances the gas content in micropores,with average methane densi-ty increased by 202 mol/(m³·MPa)in 1.5 nm diameter pores,while the temperature increase leads to an average methane density decrease of 33 mol/(m³·K).In conditions of temperature and pressure in deep coal reservoir(353 K,15~30 MPa),the proportion of free gas increases to 13%~23%with the increase of reservoir pressure.Small pores(pore diameter of 1.5 nm)exhibit stronger adsorption capacity compared to larger pores(pore diameter of 3 nm),with the absolute adsorbed gas in small pores 7.7%higher than that in larger pores at temperature of 353 K and pressure of 20 MPa.The research provides reference for geological reserves calibration and development plan design for deep coalbed methane.
季亮;吴克柳;赵诚铭;聂志宏;孙政;王渊;杨宏涛;王得志;刘琦;张正朝;石军太
中国石油煤层气有限责任公司,陕西 西安 715400中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室,北京 102249中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室,江苏 徐州 221116中国石油煤层气有限责任公司,陕西 西安 715400中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室,江苏 徐州 221116中国石油煤层气有限责任公司,陕西 西安 715400中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司,北京 100095中国石油煤层气有限责任公司,陕西 西安 715400中国石油煤层气有限责任公司,陕西 西安 715400中国石油煤层气有限责任公司,陕西 西安 715400中国石油煤层气有限责任公司,陕西 西安 715400
能源科技
深部煤层气吸附气游离气微孔温压作用化学势
deep coalbed gasadsorbed gasfree gasmicroporethermo-pressure effectchemical potential
《大庆石油地质与开发》 2026 (1)
155-165,11
国家自然科学基金项目"煤基质孔隙内压裂液入侵与返排的气水相互作用机理研究"(52104099)中国石油天然气股份有限公司煤层气有限责任公司科技项目"韩城区块气藏精细描述研究技术服务项目"(HC23146DZ07).
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