煤层含气量测试方法探讨
利用测井资料评价煤层煤质及含气量的方法研究——以和顺地区为例
法成 本 高 、 不连 续 等特 点 ， 果 能 够有 效 地 利用 测 如 井 资料 ， 找到一 种 良好 的确定 煤 工业组 分 的测 井评 价方 法 ， 会极 大 地 降低 成 本 ， 将 具有 很 好 的实 际应
用 价值［ 卜川。
灰分含量． ％
图 ２ 水分含量与灰分含量相关性
根据实验 室分析 资料 ， 煤 心 的各组 分相 关性 对
收 稿 日期 ：００—０ —０ ； 回 日期 ：０ ０ ３—３ 。 ２１ ２ ２改 ２ １ —０ １
将 煤心 分 析 灰 分 含 量 （ Ａ ） 测 井 曲 线 进 行 与 对 比分析 （ ３ ， 计算 密度 与 灰分 含 量相 关 系数 图 ）经 Ｒ 为 ０８ ， ． １ 自然伽马与灰分含量相关系数 Ｒ为 ０９ ； ．６
Hale Waihona Puke 敏感的测井信息， 利用统计 回归的方法 ， 分别得到 了煤 层煤 质和 含气量 的测 井评价 方法 。
灰分含量， ％
图 １ 灰 分 含 量 与 固定 碳 含 量 相 关 性
１ 煤 质 的计 算 方 法
煤质参数计算即煤工业分析 ， 就是确定煤的固
定碳 、 挥发 分 、 分 和水 分 的含 量 。 目前 主要 采用 灰 岩心 测试 和测 井评 价 两 种 方 法 。 由于岩 心 测试 方
然气 ， 煤质组 分及 含气 量 的评 价 与常 规测 井评 价方
法不 同 ， 国内外学者在该领域取得 了很 多成果 ， 主要
嘲扣 ＊
表现 为利用体积模型方法求 取煤质组分 。但煤 阶和 含气量 的测 井评价没有较有效 的方 法＿ 。 】 叫］
本 文通过对 和顺 地 区煤 心实 验数据 进行 统计 ， 结合 测井 响应 特征 ， 取 了对煤 质 以及 含气量 反 映 提
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。
煤层气含量测定方法
煤层气含量测定方法嘿，咱今儿就来唠唠煤层气含量测定方法这档子事儿。
你说这煤层气，就像是藏在地下的小宝贝，咱得想办法把它给找出来，还得知道它有多少呀！先来说说直接法吧，这就好比是直接去揭开小宝贝的面纱，清楚明白地看到它的真面目。
通过在井下现场直接采集煤样，然后在实验室里进行分析，这样就能得到比较准确的煤层气含量啦。
就像你要知道一碗汤里有多少盐，直接舀一勺尝尝不就得了嘛！还有间接法呢，这就有点像通过一些蛛丝马迹来推断小宝贝的情况。
比如根据煤层的一些物理性质、地质条件啥的来估算煤层气的含量。
这就好比你看到一个人穿得很时尚，就大概能猜到他可能对时尚很有研究一样。
直接法里有个解吸法，这可有意思啦！把煤样取出来，看着它一点点地把煤层气释放出来，就像看着一个小朋友慢慢把口袋里的糖果掏出来一样。
通过测量这个解吸的过程，就能算出煤层气的含量啦。
间接法里的类比法也挺好玩的，就是找一些和目标煤层相似的地方，看看人家那里的煤层气含量是多少，然后大概估摸一下咱这儿的情况。
这就像你看到别人穿了一件好看的衣服，你就想自己穿上是不是也好看呢。
当然啦，测定煤层气含量可不是那么容易的事儿，得小心翼翼地操作，就像对待一个易碎的宝贝一样。
稍有不慎，可能结果就不准确啦。
你想想啊，如果测量的时候出了差错，那不就像你明明要去北京，结果却走到了上海，南辕北辙了嘛！而且啊，不同的方法都有各自的优缺点呢。
直接法虽然准确，但是操作起来麻烦呀，还得下井取煤样呢。
间接法虽然简单点，但是可能没那么精确呀。
这就像是鱼和熊掌，有时候很难兼得呢！在实际应用中，咱得根据具体情况来选择合适的方法。
要是要求特别高，那就得用直接法；要是只是大概了解一下，间接法也能凑合用。
这就好比你要去一个地方，如果时间很充裕，你就可以慢慢走过去欣赏风景；如果时间很紧张，那可能就得打车快点到啦。
总之呢，煤层气含量测定方法可是很重要的哟！它关系到煤层气的开发和利用呢。
咱可得好好研究研究，把这些方法都掌握好，这样才能把地下的煤层气这个小宝贝给充分利用起来呀！你说是不是这个理儿呢？。
3煤层含气量测定方法
二、煤层含气量测定影响因素
测定方法的改进建议
设法减少散失气量 措施
模拟地层条件 完善损失气计算方法 提高残余气量的准确性
减少暴露时间，区分性选择不同 解吸时间段，采用煤心样品。 储层温度条件
根据结构类型选择计算方法
球磨法（时间要求）
最优化其他外在因素
提钻速度适中，钻井液密度
谢谢各位专家， 请提出宝贵意见！
二者的差异：解吸时间、温度、阶段
一、煤层含气量测定方法
散失气量
直
接
法
测
定
解吸气量
的
含
气
量
残余气量
即损失气量，指煤心快速取出，现场直接 装入解吸罐之前释放出的气量。这部分气 体无法计量，必须根据散失时间的长短及 实测解吸气量的变化速率进行推算。
指煤心装入解吸罐之后解吸出的气体总量。 实验过程中需要求出气量随时间的变化规 律，结合一些基础数据计算解吸气量。解 吸过程一般延续两周至四个月，根据解吸 气量的大小而定。一般在一周内平均解吸 速度小于10cm3/d时可终止解吸。
•实际解吸过程中， 储层温度和压力高的煤层，气体扩散、 解吸速率也高。需要记录环境温度和压力数据，将实测的解 吸数据校正到标准条件下才可使用。
二、煤层含气量测定影响因素
•损失气量计算方法的影响 •不同结构类型煤样的影响 •测试样品选择的影响 •散失时间的影响 •温度、压力影响 •球磨时间的影响 •其他外在影响因素
解吸量 ml/d 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61
（1）对自然解吸量的影响
煤芯与煤屑样品解吸速率对比图
4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
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。
煤层含气量测定技术应用探讨
1
煤层含气量测定
煤层含气量测定有直接法和间接法。直接法测试， 其含气量
逸散气、 残余气 3 项之和， 该方法是利用现场钻井 包括： 解吸气、 煤芯或有代表性的煤屑测定实际含气量，适用于新探区的取芯 井， 可提供参考依据。间接法指通过矿井瓦斯涌出量 、 吸附等温 线、 测井解释等预测煤层含气量。晋煤集团沁水蓝焰煤层气公司 根据多年的煤层气井开发经验及现有技术能力采用了绳索取芯 法、 吸附等温线法。 1.1 绳索取芯法 煤层含气量包括： 解吸气、 逸散气、 残余气。 解吸气是指在正常大气压和储层温度下，将煤样放入样品 罐后， 解吸释放出的气体。 实际工作中以现场解吸 8 h 后， 在实验 室以解吸速度一周内平均每天小于 10 mL 时结束。 逸散气指钻头钻遇煤层到煤样装入样品罐密封好这一过程 中解吸出的气体。该部分气体体积取决于钻遇煤层到煤样被密 封时的时间间隔 、 煤的物理性质 、 钻井液性能 、 水饱和度和游离 态气体含量。减少取芯时间是准确计算逸散气的有效途径， 即气 井越浅越好， 能大大降低逸散气的体积； 不同物理性质的煤具有 不同的解吸速率，碎裂煤由于煤分子间的扩散造成逸散气体积 增大； 钻井液的比重大时对煤层气的逸散有阻滞作用； 煤储层含 水性好时游离态气体就低， 则逸散气体积就小， 相反若煤储层未 被水饱和， 游离态煤层气含量高， 则逸散量增大。 残余气是指煤样经充分解吸后仍残留在微孔隙中的气体， 在解吸够一定时间后经过充分研磨后测定 。残余气是由扩散速
晋芳
煤层含气量测定技术应用探讨
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表 2 自然解吸原始记录表
井号： 郑-X， 采样地点： 郑村， 钻遇煤层时间： 20： 05： 10， 提钻暴露时间： 5.65 min 煤层 ： 3 号煤， 样品类型：煤芯， 起钻时间： 20： 32： 45， 装样暴露时间： 4.35 min 解吸罐号： 3-1， 解吸罐重： 4 500 g， 样罐质量： 5 930 g， 煤样质量： 1 430 g 地层温度： 23 ℃ 样品 编号 时间 测定日期 测定时间 间隔 /min 0 5 10 累计 时间 /min 0 5 15 量管 气体 累计 平方根 读数 体积 体积 （t+T ） /mL /mL 0 80 110 0 80 110 /mL 0 80 190 1/2 2.73 3.53 4.74 气 压 气 温
煤层气测定方法(解吸法)
煤层气测定方法(解吸法)四川省煤田地质工程勘察设计研究院中华人民共和国煤炭工业部煤层气测定方法（解吸法）一、主题内容与适用范围本标准规定了在煤田地质勘探阶段利用煤芯煤样采用解吸法测定煤层气的方法。
本标准适用于正常钻进的钻孔和井下煤芯中气体的测定。
本标准不适用于严重漏水钻孔、煤层气喷出钻孔和井下倾斜钻孔煤芯中气体的测定，也不适用于岩芯中气体的测定。
二、引用标准GB 474 煤样的制备方法三、煤样的采取和野外煤层气解吸速度的测定（一）采取煤样前的准备工作1、密封罐使用前应洗净、干燥。
检查压垫和密封垫是否可用，必要时予以更换。
检查密封罐的气密性，在300～400kPa下应没有漏气现象。
严禁使用润滑油。
2、解吸仪使用前，应用吸气球提升量管内的水面至零点，关闭螺旋夹放置10min 后，量管内的水面应不下降。
（二）煤样的采取1、使用煤芯采取器（简称煤芯管）提取煤芯，一次取芯长度应不小于0.4m。
在钻具提升过程中，应向钻孔中灌注泥浆，保持充满状态，并应尽量连续进行。
如果因故中途停机，孔深不大于200m时，停顿时间不得超过5min；孔深超过200m时，停顿时间不得超过10min。
2、煤芯提出孔口后，应尽快拆开煤芯管，把采取的煤样装进密封罐。
煤芯在空气中的暴露时间不得超过10min。
3、取出煤芯后，对于柱状煤芯，应采取中间含矸少的完整部分；对于粉状和块状煤芯，应剔出矸石、泥皮和研磨烧焦部分。
不得用水清洗煤样，保持自然状态将其装入密封罐内，装入时不得压实，煤样距罐口约10mm。
4、先将穿刺针头插入罐盖上部的压垫，拧紧罐盖的同时记录煤样装罐的时间。
再将解吸仪排气管与穿刺针头连接，立即打开弹簧夹，同时记录开始解吸时间。
从拧紧罐盖到打开弹簧夹的时间间隔不得超过2min.5、采样时应将有关事项填入附录A表中。
（三）野外煤层气解吸速度的测定1、密封罐1通过排气管与解吸仪相连接后，立即打开弹簧夹，随即有从煤样中泄出的气体进入量管，打开水槽的排水管，用排水集气法将气体收集在量管内。
几种煤层气含量测量方法的对比
几种煤层气含量测量方法的对比桑孝伟1 叶树刚1 芦 俊2 王 赞2(1.中国地质大学(北京),北京 100083; 2.中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029)摘 要:本文主要介绍几种现有的煤层瓦斯量的计算方法。
在其基础上,以淮南顾桥矿区现有的资料为基础,运用其中两种方法对其煤层瓦斯含量进行计算。
一种方法基于实验室解析数据,运用温度和压强对瓦斯吸附量的影响进行校正,得出校正值。
另一种方法以测井、地震资料为基础,在地震反演数据的基础上,应用Langmuir 方程来计算煤层的吸附瓦斯含量,并与其它方法做了对比。
综合分析认为:基于地震反演数据基础上的Langmuir 方程计算煤层吸附瓦斯量的方法与基于有限的单井计算得出整个煤层的瓦斯分布相比较,更能反映煤层沉积、构造及煤层气储层的细节。
关键词:煤层 瓦斯 煤层气 地震数据 Langmuir 方程C om parison of Methods for Measuring G as C ontent of C BMSang X iaowei 1,Y e Shugang 1,Lu Jun 2,Wang Z an 2(1.China G eology University (Beijing ),Beijing 100083;2.G eology and G eophysical ResearchInstitute of China Academy of Sciences ,Beijing 100029)Abstract :The paper mainly describes several existing methods for com putation of coalbed methane quantity ,based on which tw o methods are applied for calculation of the gas content of coal seam by using existing data from G uqiao mine in Huainan mine area.The first method is based on analytical data obtained from the labora 2tory.The results are corrected by using the in fluence of tem perature and intensity of pressure on ads orption quantity ,and the corrected value is then obtained.The other method is based on logging and seismic data.The overall analysis considers that when com pared with other method which is applied for calculation of gas dis 2tribution in the entire coal seam based on limited single well com putation data ,the Langmuir equation method for calculation of seam ads orption gas quantity based on seismic inversion data ,can better reflect the details of seam deposition ,structure and coalbed methane reserv oir.K eyw ords :C oal seam ;gas ;coalbed methane ;seismic data ;Langmuir equation 我国研究煤层气(甲烷)含量的测定是从20世纪50年代后期才开始的,采用的测定方法主要有直接法、解吸法和间接法。
煤层含气量测定方法
r r0 e kt
式中
r——解吸时间为t1时的煤层气解吸速率，mL/s； r0——解吸时间开始(t =0)时刻煤的煤层气解吸速
率，mL/s； k——常数。
从 t0到t1时间间隔内损失煤层气量为：
Q t1 rdt r0（ekt1 1）
t0
k
二、煤层含气量测定影响因素
对于这两种方法，虽然 t 法是最为常 用的，但对于构造煤，采用负指数函数法 计算损失气量，误差更小。
的解吸煤层气量与时间平方根，大致呈直线关系的各测 定坐标，用最小二乘法求出；
t1——装罐前煤样暴露解吸煤层气时间，min； t2——装罐后煤样解吸煤层气时间，min。
二、煤层含气量测定影响因素
（2）负指数函数法
负指数函数法是我国科研人员在采集钻孔煤屑测试煤层气
含量时常用的计算损失量的方法，该方法认为钻孔煤屑解 吸煤层气速率与解吸时间之间为负指数函数关系。即：
不同结构类型煤样，采用不同的解吸时间段计算煤层气损失 量，有不同结果。对于煤层气解吸速率快的煤样，在计算损失 量时采用的解吸时间段应该短一些；而对于煤层气解吸速率慢 的煤样，在计算损失量时解吸时间段可以适当取长一些。
二、煤层含气量测定影响因素
（3）不同损失量计算方法下的数据对比
不同计算方法下构造煤煤样煤 层气解吸速率变化曲线
指煤心装入解吸罐之后解吸出的气体总量。 实验过程中需要求出气量随时间的变化规 律，结合一些基础数据计算解吸气量。解 吸过程一般延续两周至四个月，根据解吸 气量的大小而定。一般在一周内平均解吸 速度小于10cm3/d时可终止解吸。
指终止解吸后仍留在煤中的那部分气体。需 将煤样装入球磨罐中密封，破碎后，放入恒 温装置中，待恢复到储层温度后按规定的时 间间隔反复进行气体解吸，直至连续7 天解 吸的气体量平均小于或等于10cm3/d，测定 其残余气量。
煤层含气量测定方法
煤层含气量的重要性
煤层含气量是评估煤层气资源量的重要依据，只有准 确测定煤层含气量，才能对煤层气资源进行科学合理
的评价和开发。
煤层含气量是制定煤层气开发方案的重要参数，根据 煤层含气量的大小，可以确定合理的开发方案和生产
工艺，提高开发效果和经济效益。
煤层含气量是预测煤层气开发效果的重要依据，通过 测定煤层含气量，可以预测煤层气的产能和采收率，
提高采收率
促进技术进步
了解煤层含气量的分布和变化规律，有助 于优化开采方案，提高煤层气的采收率。
煤层含气量测定方法的不断完善和优化， 有助于推动煤层气开发技术的进步和创新 。
未来研究方向和展望
新型测定方法研究
进一步研究和开发更快速、准确、高效的煤层含气量测定 方法，以满足大规模煤层气勘探和开发的需求。
煤层含气量测定方法
目录
• 引言 • 煤层含气量测定方法概述 • 结论
01 引言
目的和背景
煤层含气量是指煤层中天然含有的气体量，主要包括甲烷、 乙烷、丙烷等烃类气体。煤层含气量测定是煤层气勘探和开 发中的重要环节，对于评估煤层气资源量、制定开发方案、 预测开发效果等具有重要意义。
随着煤层气产业的快速发展，对煤层含气量测定方法的准确 性和可靠性提出了更高的要求。因此，研究和发展新的煤层 含气量测定方法，提高测定精度和效率，是当前煤层气领域 研究的热点问题之一。
煤层坍塌问题
采取加固措施，如注浆、加支撑等，防止煤层坍塌。
气体产量不稳定问题
通过调整排采阶段的时间和压力，提高气体产量稳定 性。
03 结论
煤层含气量测定的意义和价值
资源评估
指导勘探
煤层含气量是评估煤层气资源潜力和开发 价值的重要参数，准确的测定结果有助于 合理规划煤层气开发项目。
煤层气气含量测试方法的研究
煤层气气含量测试方法的研究摘要：煤炭是我国的主要能源之一，瓦斯为其伴物。
瓦斯事故是造成煤矿伤亡事故的主要原因之一，成为实现安全生产的最大障碍。
同时，瓦斯又是一种不可再生的清洁能源。
因此，无论是从瓦斯事故的防治，还是对瓦斯气体的开发利用，都必须精确检测煤层瓦斯原始含量。
本文针对其含量测量方法进行了探讨。
关键词：煤层气含量；测量方法；研究中图分类号：tu113.2+1文献标识码：a 文章编号：引言：煤层气俗称“瓦斯”，主要成分是甲烷(ch4)，与煤炭伴生，以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气。
瓦斯是无色、无味的气体，对空气的相对密度是0.554，在标准状态下瓦斯的密度为0.716kg/m3，难溶于水,达到一定浓度时,能使人因缺氧而窒息。
当煤层气空气浓度达到5%一16%时，遇明火就会爆炸。
瓦斯爆炸产生的高温高压，促使爆源附近的气体以极大的速度向外冲击,造成人员伤亡，破坏巷道和器材设施，扬起大量煤尘并使之参与爆炸，产生更大的破坏力。
另外，爆炸后生成大量的有害气体，造成人员中毒死亡。
这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。
若在采煤之前先开采煤层气，煤矿瓦斯爆炸率将降低70%到85%。
同时，瓦斯既是一种不可再生的清洁能源，又是一种强烈温室效应气体,直接排放到大气中，其温室效应约为二氧化碳的21倍，对生态环境破坏性极强。
煤层气的开发利用可以提高瓦斯事故防范水平，确保安全生产，能有效减引温室气体，产生良好的环保效应，而且可以作为一种高效、洁净的能源，产生巨大的经济效益。
1、煤层气体体积测量方法的研究意义煤炭是我国主要能源之一，占一次能源消耗构成的759企一80%，同时，我国又是煤炭生产大国，2003年我国煤炭总量超过16亿吨，并且在逐年增长，据我国国家统计局2010年1月21日公布，2009年全国煤炭产量较上年增长12.7%，至29.6亿吨。
并据中国物流信息中心专家预测，2010年中国煤炭产量将达到33亿吨左右。
同样，我国也是世界上煤炭瓦斯事故最为严重的国家之一，1983~2000年间，全国煤矿平均发生重大瓦斯事故9起，死亡185人，约占同期煤矿“一通三防”事故总数的16%，死亡人数的49%-21。
煤层含气量模拟试验方法及应用
— —标准状态温度和吸附平衡温度， %标 、 %平 — ;； — —样品重量， ’— 7。 模拟试验过程中， 当样品罐的压力降低时， 由于 气体膨胀作用， 会引起样品罐温度降低， 宜用采集的 实际罐内温度进行校正。排出的气量包括两个部 分， 一部分为样品罐自由空间内的气体因压降而排 ， 另一部分是从煤样中解吸出来的 出的气体量 （ ()* ） 。在 * 时间煤样的解吸气量为： 量 （ (+* ） (+* 2 (* , ()* ， 其中 ()* 2 "（ # $* < ! $* %标 , ） = &* < ! &* ,%*实 （%）
准状态即可。当样品解吸量接近样品平衡吸附气量 时， 结束模拟实验。用煤样在不同时间的解吸量与 相对应的时间作图， 可得到煤样在模拟全过程的解 吸曲线。 （图 !） 其中 ! # 时间内的解吸气量， 则是煤 样在提钻过程中逸散到井筒中的气体量。 !"# 模拟试验结果及讨论 用块煤样品， 控制不同的压降时间， 对不同地区 的样品进行了模拟试验测定， 通过对试验数据的综 合分析， 初步得出以下结论： 只要压力开始降低， 就 $ $ 在模拟试验过程中， 会有气体解吸； 解吸速率 % $ 在解吸初期因受到外压的影响， 很小。当外压逐渐降低时， 解吸速率也逐渐增大， 当 外压下降到初期压力一半时， 解吸速率明显加大， 与 大气压条件下比较接近； （图 "） &$ 煤样受到外压影响时， 初期解吸气量与解
图" 外围压力对煤层气解吸曲线的影响
组分形成的孔隙结构有关。 ) 模拟试验结果与不同逸散气量求取方法的对比 煤样在装入解吸罐之前， 已散失于井筒和地表 的气体称之为逸散气。逸散气量无法实测得到， 只 能根据气解吸规律， 用数学方法来推算。最常用的 方法是巴雷尔 （&’(()(） 等提出的线性回归方法 （美国 矿业局的直接法） 。除上述方法外， 还有史威法、 多 项式回归法和曲线拟合方法等。但就所求逸散气量 的准确性未进行深入研究。模拟试验方法的建立， 可以求得任意时间对应的逸散气量， 这为多种方法 求取逸散气量的对比研究提供了方便。 从样品模拟试验结果与逸散 ! # 时间后， 按常规 方法采集的数据点， 用各种计算方法得出结果对比 当逸散时间少于 !+ ,-.， 对于所取实验 来看， （ 图 *） 样品， 用直线回归、 多项式回归和曲线拟合方法求取 的逸散气量均较可信； 当逸散时间较长时， 用直线回
煤层气测试方法的分析评价方法
煤层气测试方法的分析评价方法【摘要】随着经济的发展，对能源需求日益加大，如何合理开采并利用煤层气作为一个很重要的课题被提出。
煤层气属于天然气，它是天然气资源的重要组成部分，煤层气的开发和利用不仅可以缓解我国资源紧缺的现状，还可以代替煤炭、石油等资源减少对环境的污染。
本文通过对煤层气的分布及开发现状、煤层气的测试方法等来对煤层气测试方法进行分析评价。
希望能提出合理的关于煤层气的测试方法，以便于对于煤层气更好的开发利用。
【关键词】煤层气；测试方法；评价方法煤层气俗称“瓦斯”作为清洁能源，在国家倡导低污染的经济发展中扮演着很重要的角色。
我国的煤层气资源含量比较丰富。
所以准确测量煤层气资源的位置和含量很重要。
而且煤层气的开发不同于天然气，有很大的难度。
在煤层气的开采过程中很重要的一个步骤就是试井，采用试井的方法可以对每层进行识别，可以分析煤层的主要性质，可以测量煤层气的分布和储层，在煤层气开采的后期阶段，煤层气会大量的稀释，所以精确测量关于煤层气的各个参数就显得更为重要。
通过对煤层气进行测量，并对其测量方法进行评价。
1、煤层气的分布及测井技术的发展现状目前，我国的煤层气资源分布广泛，而且储量很大。
我国现在已经探明的煤层气大约有31.46万亿立方米。
是仅次于俄罗斯和加拿大的第三大煤层气资源储存过。
大致可以将煤层气资源分为四个部分：探明储量、控制储量、预测储量和远景资源量。
煤层气是在煤层形成的过程中形成的一种依附在煤层中的自储性的天然气。
煤层气的测井技术是在石油测井和煤炭测井的基础上逐渐发展起来的。
但是目前我国的煤田井测技术主要运用于标准煤田的煤层的勘探，所以针对煤层气的储量的特点，测量的有关煤层气的数据进行技术分析，根据技术分析的结果研究煤层气的开采方法。
虽然，关于煤层气的研究还处于初级阶段，但是取得了较大的进步。
首先是利用井测技术可以精确的指导煤层的深度以及其他数据。
其次，在对煤田中煤层气的含量的测定也有很大的发展。
5煤层气含量测试和等温吸附
5煤层⽓含量测试和等温吸附5 煤层⽓含量测试和等温吸附煤样分析测试的重点内容煤层含⽓量测试以及等温吸附，其中煤层⽓量测试贯穿了煤样分析测试的⼤部分过程：取样、⾃然解吸、开罐描述(煤岩学）和送样化验（煤质分析），同时缩分出等温吸附样进⾏⾼压等温吸附实验。
经过上述程序后得到最终的测试结果，完成参数井煤样分析测试的任务，得到相应的煤储层参数，⽐如煤层的⽓含量、⽓成分、煤岩、煤质特性、吸附能⼒、⽓饱和度和临界解吸压⼒等。
5.1 引⾔煤层含⽓量是进⾏煤层⽓资源勘探和开发可⾏性评价必不可少的重要参数。
含⽓量是确定煤层⽓资源量、地质储量及储量丰度的重要参数，可与煤层⽓分布⾯积、厚度、储层压⼒、储层物性（孔隙度、割理裂隙、渗透率和⼯业分析等）、吸附等温线等⼀起综合分析⾼产富集条件，预测产⽓能⼒，确定勘探开发⽅案。
煤层⽓含量是指单位重量煤中所含（标准状态下温度20℃、压⼒101.33kpa）⽓体的体积，单位是cm3/g或m3/t。
含⽓量测定⽅法：间接法和直接法。
间接法：通过⽡斯涌出量、吸附等温线和测井解释曲线等⽅法推测煤层含⽓量。
直接法：是利⽤现场钻井煤⼼和有代表件的煤屑测定其实际含⽓量。
直接法最早（1970年）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，美国矿业局⼜做了关键性的修改和完善，也被称之为矿业局法（USBM）。
直接法也称⾃然解吸法，其测定过程分3个部分：即损失⽓量、解吸⽓量和残余⽓量，煤层含⽓量为三者之和。
5.2 含⽓量测试过程5.2.1现场采样及要求1. 设备准备阶段(1)解吸罐(图5.1)：使⽤前要进⾏⽓密性检测。
向罐内注⼊空⽓⾄表压0.3MPa以上，关闭搁置时间12⼩时，压⼒表基本不变⽅可使⽤。
(2)解吸仪:使⽤前，要使量筒充满⽔。
打开阀门与⼤⽓接通，提升锥形瓶待⽔充满后关闭阀门，静置10min，⽔⾯保持不变⽅可使⽤。
图5.1解吸罐(3)恒温⽔浴: 温控精度±1℃。
煤层气含气量测定影响因素分析
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煤层含气量的测试、模拟与预测研究进展
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2、煤质类型
不同煤质类型的煤层在瓦斯渗透率方面存在较大差异。烟煤和无烟煤的渗透 率较低，而褐煤的渗透率较高。这是由于褐煤具有较高的孔隙率和渗透率，有利 于瓦斯的吸附和解吸。
3、钻孔直径
钻孔直径的大小也会影响瓦斯煤渗透特性。直径较大的钻孔有利于提高瓦斯 抽采量，但同时也增加了钻孔施工的难度和成本。因此，在选择钻孔直径时，需 要综合考虑抽采效果和施工成本等因素。
此外，目前的研究主要集中在单一的煤层含气量测试、模拟与预测方面，需 要加强多学科交叉融合，开展系统性、综合性研究。
结论
本次演示总结了煤层含气量的测试、模拟与预测研究的重要性和必要性，指 出了当前研究中的空白和需要进一步探讨的问题，提出未来研究方向和前景。我 们认为，未来的研究应当注重以下几个方面：
自搅拌方式是一种较为简便的搅拌方法，它通过将原材料混合后进行搅拌， 使材料充分混合。自搅拌方式对混凝土含气量的影响较小，但由于搅拌不均匀， 可能会导致部分气体在混凝土中形成气泡，降低混凝土的强度和耐久性。
强制搅拌方式是通过机械设备进行搅拌，具有搅拌时间短、混合效果好等优 点。与自搅拌方式相比，强制搅拌方式可以更好地控制混凝土的含气量，使气泡 分布更加均匀，从而提高混凝土的强度和耐久性。
实验流程
1、准备阶段：选择适当的煤样，测量其质量、体积和孔隙率等物理性质。
2、抽采阶段：将煤样置于抽采系统中，记录抽采过程中各个时间段内的瓦 斯抽采量。
3、测试阶段：在每个时间段后，对煤样进行物理性质和瓦斯渗透特性的测 试，包括渗透率、吸附和解吸等参数。
4、分析阶段：对实验数据进行整理和分析，探讨瓦斯煤渗透特性的影响因 素及作用机制。
1、完善测试技术和方法：进一步研究现场测试技术和提高测试精度的方法， 考虑多种影响因素对测试结果的影响，完善测试数据的处理和分析方法。
煤层气含量快速测定方法(精)
第38卷第1期煤田地质与勘探Vol. 38 No.1 2010年2月COAL GEOLOGY & EXPLORATIONFeb. 2010收稿日期: 2009-03-16:文章编号: 1001-1986(201001-0029-04煤层气含量快速测定方法庞湘伟(煤炭科学研究总院西安研究院, 陕西西安 710054摘要: 煤和煤层气地质勘探需要在取到钻孔煤心后的很短时间内获得气含量测值，而现行的煤层气含量测定方法难以满足此要求。
基于自然解吸法原理和方法，以自然解吸法的测定结果为基准，在保证解吸量、气组成及其含量基本不变的前提下，通过连续观测、适当提高解吸温度等途径，合理、有效地加速解吸。
以快速测定法与自然解吸法的对比试验结果为依据，建立了煤层气含量快速测定方法。
此方法将煤层气含量测定周期缩短为几h ~几d，可以满足煤和煤层气勘探的需求。
关键词：煤层气含量；连续观测；加温解吸；快速测定中图分类号：P618.11 文献标识码：A DOI: 10.3969/j.issn.1001-1986.2010.01.007Rapid determination of coalbed methane contentPANG Xiangwei(Xi ′an Branch, China Coal Research Institute, Xi ′an 710054, ChinaAbstract: It is usually required that the gas content determined on coal cores is delivered rapidly in the course of coal and coalbed methane (CBM exploration. However, the existing method of CBM content determination is hard to meet the requirement. Based on the principle and methodology of CBM natural desorption, on the basis of the result of natural desorption, and under remaining the desorbed volume, gas composition and its content basically unchanged, the gas desorption rate is sped up reasonably and effectively by the use of continuous measuring and appropriately raising desorption temperature. Taking the determination analog between the rapid method and con-ventional natural desorption as a basis, the method of the rapid CBM content determination is built up. Compara-tively, the application of rapid method will shorten the determining period to several days or even several hours, which is able to meet the demand for coal and CBM exploration.Key words: CBM content; continuous measurement; desorption by raising temperature; rapid determination煤层气含量测定方法已经沿革几十年[1]，现行的煤层气含量测定方法标准主要有2个：其一是国家标准《煤层气含量测定方法》(GB/T19559-2008[2]，该标准参照美国矿业局的“直接法” [3]制定，也被称之为“自然解吸法”，该方法操作简便，测值可靠，测定结果的准确度是目前公认最好的，不足之处是测定周期长，一般需要几周或几个月；其二是安全行业标准《地勘时期煤层瓦斯含量测定方法》(AQ 1046-2007[4]，该标准在我国煤田地质勘探领域使用时间较早，并沿用至今，习惯上称之为“地勘法” ，该方法测定周期一般为几d ，不足之处是部分仪器设备不便于搬运和野外操作，受钻探工艺和取样设备等因素影响，测值偏低。
煤层含气量测试方法探讨
直接法
煤矿矿井取芯
可获得解吸气量及估算地层压力
艾瑞法（由 Aiery,1968 提出）
取芯
比改进的直接法预测含气量偏大
重量法
矿井取芯
用于矿井通风需要，未用于煤层 气的开采
煤样分析资料与煤层温度、压
吸附等温法
适用于饱和煤层含气量的估算
力值
间接
法 开姆法（由 Kim，1977 提出）
要求有工业分析资料
对烟煤和中低挥发分烟煤偏高， 对高挥发分烟煤偏低
测井法
测井与工业分析资料交会求出
方法具有一定地区性局限，不能
吸附等温线，在根据等温线估
计含气量
无限推广
注：本资料来源于中国非常规油气网
煤层气含气量测试方法探讨
煤层现今的含气量是其在演化过程中，煤层生气储存、逸散后的剩余量，即 是指现今在标准温度和标准压力条件下单位重量煤中所含甲烷气体的体积。一般 来 说，煤层含气量高，则气体富集程度好，越有利于煤层气开发。煤层气含气 量的确定是通过对钻井取芯、绳索取芯煤样或录井煤屑的测试获得，测试方法具 体可分为 直接法和间接法两大类（表 1）：直接法一般是井场用普通的取芯工 具钻取煤芯或绳索取芯，当煤芯提出井口后，立即用密封罐采取煤样，利用解吸 仪测定煤样中甲 烷气随时间的变化规律，求出解吸含气量，根据提钻到采样过 程中煤样暴露的时间计算采样过程中的逸散气量，然后再实验室将煤样粉碎测定 残余含气量。采用这种 方法测定的含气量由解吸气量、逸散气量和残余气量三 部分组成，3 种气量的总和除以煤样可燃质质量即得出煤层可燃质含气量。在含 气量测试过程中，误差主要来 源是逸散气量的求取，准确求取逸散气量是煤层 含气量测定的难点。根据逸散气量求取与处理方法的不同，直接法又可分为 USBM 直接法、改进的直接法与史密斯 -威廉斯方法等，但这些方法求取得的含气量通 常只相当于实际的含气量下限，而目前采用的密闭取芯法，更接近实际的含气量。 间接法则可分为重量法、吸附等温 法和开姆法等，其各自都有其自身的适用条 件与范围，很难适用于非饱和煤层含气量的估算。
高阶煤煤层气现场含气量测试影响因素分析
１ 李景 明 ， 海燕 ， 小军． 巢 李 中国煤层气资 源特点及 开发对策 ｝ ｌ Ｊ ｌ
天然气工业 ．０ ９ ２ （） ～１ ２ ０ ，９４： ３ ９ ２ 胡文瑞 ， 翟光明 ， 雷群 ， ． 常规 油气勘探 发新领域 新技 等 非 ｊ 术［ ． ＭＩ 北京 ： 石油 ： 出版社 ，０ ８ １ 业 ２０
Ｆ ｇ １ Ｐ ｉ ｔ ｌｃ ｔ ｎ ｍａ ｔ ｉ ｅ ｅ ｔ ｅ ｏ ｐ ｉｎ ｉ． ２ ｏｎ ｓ ｏ ａ ｉ ｐ ｗｉ ｄ ｆ ｒ ｎ ｓ ｒ ｔ ｏ ｈ ｄ ｏ
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８ ０
油气藏评价与开发
第１ 卷
２５ ．解吸终止 限影 响煤层气含量
３ ５℃水 浴解吸 。３ ５℃条 件下水浴 解吸 比２ ７℃水浴 解 吸 的吸 附时 间少 ４小时 ， 见温 度对 吸 附时 间 的 可
标 准规 定 ， 连续 ７ 天每 天解 吸量都 小 于 １ ｍ ， ０ｃ 终止 解 吸 。将此 终 止 限提 升 至连 续 ２ 每 天解 吸 天
（ 中国石化华东分公司石油勘探开发研究院 ， 汀苏 扬州 ２ ５ ０ ） ２ ０ ７
摘要： 准确 的测量煤 层气含 气量对于煤层 气储 量计算 、 勘探开发 等具有重要 的意义。煤层 气含 气量 总体 积是 指损 失气体 积、 实测 的气体体 积 、 余气体 积的总和 。煤层 气含 气量影 响 因素 主要有： 残 取心暴 露时 间、 煤心破 碎程度 、 露时地 面温 暴
体积过程 中可能产生 的偏差 。
５ 可 以将现行 的解析 终止 限 由连续 ７ ） 天每 天解
吸量都小 于 １ ｍ 提 升至 连续 ２ 每天解 吸量小 于 ０ｃ 天 ２ 目的是缩短提交含气量报告时间 。 ０ｃ 。 ｍ
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测井法
测井与工业分析资料交会求出
方法具有一定地区性局限，不能
吸附等温线，在根据等温线估
计含气量
无限推广
注：本资料来源于中国非常规油气网
表 1 煤层气含气量主要确定方法
类别
方法
要求及条件
备注
USBM 直接法（由美国 矿务局提出）
取芯测试
损失气量小于 20%比较准确
每次均需测定解吸气体成分，如
改进的直接法
取芯测试
测定含气量较低的样品，泥岩中
直接 史密斯-威廉斯方法 法 压力解析取心法
煤芯或煤屑 密闭取芯
的含气量 损失气量小于 50%时比较奥准确 测定气体含量最准确的方法，特 别是对于未饱和煤层及深煤层
煤层气含气量测试方法探讨
煤层现今的含气量是其在演化过程中，煤层生气储存、逸散后的剩余量，即 是指现今在标准温度和标准压力条件下单位重量煤中所含甲烷气体的体积。一般 来 说，煤层含气量高，则气体富集程度好，越有利于煤层气开发。煤层气含气 量的确定是通过对钻井取芯、绳索取芯煤样或录井煤屑的测试获得，测试方法具 体可分为 直接法和间接法两大类（表 1）：直接法一般是井场用普通的取芯工 具钻取煤芯或绳索取芯，当煤芯提出井口后，立即用密封罐采取煤样，利用解吸 仪测定煤样中甲 烷气随时间的变化规律，求出解吸含气量，根据提钻到采样过 程中煤样暴露的时间计算采样过程中的逸散气量，然后再实验室将煤样粉碎测定 残余含气量。采用这种 方法测定的含气量由解吸气量、逸散气量和残余气量三 部分组成，3 种气量的总和除以煤样可燃质质量即得出煤层可燃质含气量。在含 气量测试过程中，误差主要来 源是逸散气量的求取，准确求取逸散气量是煤层 含气量测定的难点。根据逸散气量求取与处理方法的不同，直接法又可分为 USBM 直接法、改进的直接法与史密斯 -威廉斯方法等，但这些方法求取得的含气量通 常只相当于实际的含气量下限，而目前采用的密闭取芯法，更接近实际的含气量。 间接法则可分为重量法、吸附等温 法和开姆法等，其各自都有其自身的适用条 件与范围，很难适用于非饱和煤层含气量的估算。
直接法
煤矿矿井取芯
可获得解吸气量及估算地层压力
艾瑞法（由 Aiery,1968 提出）
取芯
比改进的直接法预测含气量偏大
重量法
矿井取芯
用于矿井通风需要，未用于煤层 气的开采
煤样分析资料与煤层温度、压
吸附等温法
适用于饱和煤层含气量的估算
力值
间接
法 开姆法（由 Kim，1977 提出）
要求有工业分析资料
对烟煤和中低挥发分烟煤偏高， 对高挥发分烟煤偏低ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ