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低階煤儲層甲烷吸附解吸過程中導(dǎo)電性變化規(guī)律

馬東民; 陳躍; 楊甫; 郭晨; 張林; 張晨陽 西安科技大學(xué)地質(zhì)與環(huán)境學(xué)院; 陜西西安710054; 國土資源部煤炭資源勘查與綜合利用重點實驗室; 陜西西安710021; 國家能源煤與煤層氣共采技術(shù)重點實驗室; 山西晉城048000; 陜西省煤層氣開發(fā)利用有限公司; 陜西西安710065

摘要：為了系統(tǒng)探究甲烷吸附解吸過程中低煤階煤儲層導(dǎo)電性變化規(guī)律,以彬長地區(qū)4#煤層為研究對象,通過測定不同煤巖組分樣品甲烷吸附解吸過程中的電阻率,探究吸附和解吸過程中煤的導(dǎo)電性變化規(guī)律及機(jī)理,并對比分析不同煤巖組分導(dǎo)電性變化差異。研究認(rèn)為,升壓吸附過程中煤的導(dǎo)電性逐漸增強(qiáng),電阻率與吸附量、平衡壓力之間的關(guān)系可用一元二次函數(shù)描述;降壓解吸過程中煤的電阻率小幅度回升,其與吸附量、平衡壓力之間為線性關(guān)系;甲烷吸附過程中放熱和煤基質(zhì)膨脹變形,使得導(dǎo)電性增強(qiáng),解吸過程中吸熱和煤基質(zhì)收縮,使得導(dǎo)電性變差;甲烷吸附會導(dǎo)致煤的結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的變化,即使甲烷解吸后,煤的電阻率也難以恢復(fù)到初始水平;暗煤灰分高,孔喉結(jié)構(gòu)相對均勻,雙電層帶電粒子更少,導(dǎo)電性較鏡煤弱,加之暗煤吸附能力強(qiáng),使得其在吸附過程中電阻率下降幅度和速率更大。

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