煤层含气量测定方法
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？。
煤层气测定方法
煤层气测定方法(解吸法)MT／T 77—94中华人民共和国煤炭工业部1994—03—18批准1994—07—01实施1 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。
2 引用标准GB 474 煤样的制备方法3 煤样的采取和野外煤层气解吸速度的测定3．1 仪器和器具a．密封罐：容积以能装约400g煤样为宜，在1 500kPa下能保持气密性，易装卸(见图1)。
图1 密封罐1—罐盖；2—密封皮垫圈；3—密封垫；4—压垫；5—压紧螺丝b．煤层气解吸速度测定装置(简称解吸仪，见图2)：量管容积800mL，最小分度值4mL；温度计测量范围0～50℃，最小分度值1℃。
图2 煤层气解吸速度测定装置1—量管；2—水槽；3—螺旋夹；4—吸气球；5—温度计；6—弹簧夹；7—排水管；8—弹簧夹；9—排气管；10—穿刺针头；11—密封罐；12—取气导管c．空盒式气压计：依当地标高选择高原型或平原型。
d．胸骨穿刺针头(简称穿刺针头)：16号。
3．2 采取煤样前的准备工作3．2．1 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。
3．2．2 解吸仪使用前，应用吸气球4提升量管内的水面至零点，关闭螺旋夹3放置10min 后，量管内的水面应不下降。
3．3 煤样的采取3．3．1 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5 min；孔深超过200m时，停顿时间不得超过10min。
3．3．2 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。
煤层气含量测定方法-编制说明
国家标准《煤层含气量测定方法》编制说明标准起草组2020.1目录1工作简况 (1)1.1任务来源 (1)1.2主要工作 (1)2标准修订的必要性和意义 (2)3标准修订原则 (2)3.1本标准修订的基本原则 (2)3.2本标准修订的主要依据 (3)3.3本标准修订的具体方法 (3)4标准主要内容的修订说明 (3)4.1仪器设备 (3)4.2样品采集 (5)4.3测定方法 (5)4.4数据处理 (5)5文献检索情况 (6)6其它标准检索到的关系 (6)7与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系 (6)8重大分歧意见的处理经过和依据 (6)9标准属性 (7)10贯彻国家标准的要求和措施建议 (7)11废止现行有关标准的建议 (7)1工作简况1.1任务来源本项目是2019年下达的国家标准制修订计划，计划号20191912-T-603，计划2020年年底完成修订任务。
主管部门为中国煤炭工业协会，技术归口单位为全国煤炭标准化技术委员会。
本标准获得了国家重点研发项目“煤层气开发利用及采煤采气一体化关键技术标准研究”（2018YFF0213801）的资金支持。
标准由中煤科工集团西安研究院有限公司负责牵头修订。
1.2主要工作在本标准修订计划下达前，标准编制组做了大量的前期准备工作及后期整理归纳工作。
主要包括：（1）搜集、调研国内相关规范、标准及研究最新动态，通过科技查新、网络等手段对国内外相关信息进行了查询。
（2）搜集、调研国内不同地区不同地质条件煤层气勘查和抽采的取心及测试资料，走访国内煤层气勘查和抽采经验丰富的单位，并进行了深入讨论，汲取了宝贵的经验。
（3）与中联煤层气有限责任公司、晋煤集团、陕煤集团、中石油、中石化、淮南矿业集团、淮北矿业集团、奥瑞安、英发能源、亚美大陆、富地柳林等国内外煤层气开发公司的煤层气专家进行了深入讨论，了解生产单位、科研院所对于煤层含气量测定工作的要求。
（4）在国家重点研发计划课题“煤层气开发利用及采煤采气一体化关键技术标准”研究成果的基础上，分析研究现行标准中存在的问题，总结修订了煤层含气量测定方法的仪器设备、样品采集、测定方法及流程、数据处理、成果报告、质量评述。
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。
煤层气含气量评价标准
煤层气含气量评价标准全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：煤层气是指存在于煤层中的天然气，是一种重要的清洁能源资源。
煤层气的产量与煤层中的含气量密切相关，因此对煤层气的含气量进行准确评价十分重要。
为了确保评估结果的准确性和可靠性，各国都制定了相应的煤层气含气量评价标准。
本文将介绍一些常见的煤层气含气量评价标准。
一、国际标准1. 美国煤炭地质钻孔组织（USBRL）标准美国煤炭地质钻孔组织（USBRL）是美国一家专门从事煤炭地质勘探和煤层气资源评估的机构。
该组织制定了一系列关于煤层气含气量评价的标准，其中最为重要的是《USBRL 876-91 煤层气含气量评价规范》。
该规范详细规定了煤层气的取样、实验分析、含气量计算等方面的要求，确保评价结果的准确性和可靠性。
2. 澳大利亚煤层气协会（ACGA）标准澳大利亚煤层气协会（ACGA）是澳大利亚负责煤层气开发和利用的权威机构，也制定了一系列与煤层气含气量评价相关的标准。
这些标准包括《ACGA CSG1-14：煤层气含气量评价方法》等，为煤层气含气量的评价提供了技术支持和指导。
1. 中国煤炭地质总局标准2. 《煤层气资源分类和评价规范》该规范是中国煤层气资源评价的重要标准之一，详细规定了煤层气资源的分类、评价标准和技术要求。
在进行煤层气含气量评价时，可以参照该规范进行操作，确保评价结果的准确性和可靠性。
煤层气含气量评价标准的制定是确保煤层气资源评价结果准确、可靠的重要保障。
各国和地区在煤层气开发利用过程中，均应严格遵守相应的标准规范，以便更好地开发和利用煤层气资源，实现可持续能源发展的目标。
【2000字】以上文章所提供的关于煤层气含气量评价标准的相关信息具有指导意义，并且详细介绍了国际和国内煤层气含气量评价的标准和规范，希望对您有所帮助。
第二篇示例：煤层气是一种天然气，在煤层中存在，并且具有可燃性。
煤层气的含气量是评价煤层气资源丰度和开发利用价值的重要指标之一。
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。
煤储层含气性及其地质控制
第五章煤储层含气性及其地质控制含气量是确定煤层气资源量必不可少的参数，与储层压力和吸附等温线结合起来使用，还可以预测煤层气的产能。
值得注意的是，并不是每个含煤区，每个煤层都赋存有可供开采的煤层气。
因此，必须预先测定煤层的含气量。
第一节煤储层含气量的构成煤层含气量测定方法目前为大多数人所接受的是美国矿业局（USBM）的直接法（Kissel 等，1973）。
我国在此基础上作了大量修改，由抚顺分院等单位制定了“煤层瓦斯含量和成分测定方法”（MT-77-84、MT-77-94）。
新的煤层气含量测定方法（GB/T 19559—2004）见附录五。
一、阶段含气量1、USBM直接法USBM直接法测定的煤层含气量是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：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。
这部分气体无法直接测得，通常依据前两小时的解吸资料推测。
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。
缩短取心时间是准确计算逸散气的有效途径之一，如采用绳索取心对于600m的井深只需几分钟，这就大大降低了逸散气的体积。
不同物理特性的煤具有不同的解吸速率，如碎粉煤、糜棱煤由于扩散距离短造成逸散气体积大。
钻井液的比重较大时对于煤层气的逸散有阻滞作用。
如果煤储层被水饱和，游离态煤层气含量低，则逸散气体积小；相反如果煤储层未被水饱和，游离态煤层气含量高，则逸散气体积较大。
解吸气量：解吸气是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，实测的解吸气量只是总解吸气量的一部分，总解吸气量应包括逸散气量。
残留气量：是指充分解吸结束后残留在煤样中的气量。
将样品罐加入钢球后密封，放在球磨机上磨2h，然后按测试解吸气的程序测残留气。
残留气或者是由于扩散速率极低所致，或者是在一个大气压下煤层气处于吸附平衡状态，不再解吸。
煤层含气量不同测定方法的对比分析
煤层含气量不同测定方法的对比分析
牟全斌
【期刊名称】《中国煤炭地质》
【年(卷),期】2015(000)006
【摘要】我国目前煤层含气量测定方法有地勘法、矿井法、自然解吸法和加温解吸法，这四种测定方法基本原理相同，在取心工艺、取心质量、解吸测定条件、残余气定义及测试等方面存在明显差异。
自然解吸法和加温解吸法取心质量优于矿井法和地勘法，其损失气量也最小，而矿井法和地勘法所测定的残余气更加彻底。
煤层含气量测定的最重要环节是取心过程，煤样的完整、保质、快速采取和损失气量的准确推算是测定煤层含气量的关键。
【总页数】4页(P31-34)
【作者】牟全斌
【作者单位】中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安 710054
【正文语种】中文
【中图分类】TD712
【相关文献】
1.煤层气含气量测试中损失气量的估算方法 [J], 邓泽;刘洪林;康永尚
2.煤层含气量测定方法探讨 [J], 徐成法;周胜国;郭淑敏
3.不同煤阶深煤层含气量差异及其变化规律 [J], 陈刚;秦勇;胡宗全;李五忠;申建
4.页岩含气量现场测试中损失气量的计算方法对比分析 [J], 周尚文;王红岩;薛华庆;
陈浩;郭伟
5.低阶煤煤层气开采及含气量测定方法现状分析 [J], 高豆豆
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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℃。
煤层含气量的测试、模拟与预测研究进展
感谢观看
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。
测定煤层气含量的四种解吸法对比分析
２０１３ 年 增 刊
储层温度下解吸１ｈ后，将试验温度设定为５０ ℃ 进 行加温解吸（若储 层 温 度 高 于 ５０ ℃，按 储 层 温 度 设 定）。测定时间间隔为 １ｈ，若连续 ３ 次每次测定的 气体体积均 小 于 ２０ ｍＬ 时 终 止 加 温 解 吸 测 定。 将 样品风干，选 取 粒 径 ２～３ｃｍ 的 煤 样 ４００ｇ 进 行 残 余气测定。将煤样破碎２～４ｈ，在５０ ℃下每间隔 １ ｈ测定气体体 积，若 连 续 ３ 次 每 次 测 定 的 气 体 体 积 均小于２０ｍＬ 时终止残余气测定。
摘 要：煤层气含量测定方法多，不同方法的试验结果可比性 差。 结 合 测 试 标 准，对 比 分 析 了 地 勘 解 吸法、井下解吸法、自然解吸法和加温解吸法等４种方法的试验原理和测试流程。４ 种方法的试验原 理 基 本 一 致 ，但 测 试 流 程 区 别 较 大 ，主 要 体 现 在 试 验 温 度 、损 失 气 量 计 算 的 数 据 点 选 择 、残 余 气 测 定 方 式和煤层气含量计算基准等方面。使用数据时应了解煤层气含量 测 定 的 试 验 方 法 及 测 试 过 程，不 同 方 法 的 试 验 结 果 不 宜 直 接 进 行 对 比 。 建 议 合 并 修 订 测 试 标 准 ，加 大 标 准 宣 贯 力 度 ，统 一 煤 层 气 含 量 测 定方法。 关 键 词 ：煤 层 气 ；煤 层 瓦 斯 ；含 气 量 ；解 吸 法 ；损 失 气 量 中 图 分 类 号 ：Ｐ６１８ 文 献 标 志 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：０２５３－２３３６（２０１３）Ｓ１－０１９４－０３
３ 对 比 分 析 与 讨 论
３．１ 试 验 温 度 ４ 种 方 法 的 主 要 区 别 在 于 试 验 温 度：① 地 勘 解 吸法初期是地面环 境 温 度，之 后 为 室 内 环 境 温 度 和 ９５～１００ ℃。 ② 井 下 解 吸 法 初 期 是 井 下 环 境 温 度， 相当于储层温度，之 后 为 室 内 环 境 温 度。 ③ 自 然 解 吸法一直是储层温度。④加温解吸法初期是储层温 度，后期是 ５０ ℃。 煤 层 气 含 量 容 易 受 温 度 影 响，４ 种方法试验温度相 差 较 大，不 同 测 试 方 法 得 到 的 试 验结果不宜直接对比。环境温度与储层温度温差越 大，产生的误差也就越大 。 ［３］ ３．２ 损 失 气 量 计 算 的 数 据 点 ４ 种 方 法 的 损 失 气 量 计 算 均 采 用 直 接 法，但 每 种方法所采用的数 据 点 不 同：① 地 勘 解 吸 法 采 用 初 期 １５ ｍｉｎ 的 ５ 个 左 右 数 据 点 ；② 自 然 解 吸 法 采 用 初 期 １１０ ｍｉｎ 的 １０ 个 左 右 数 据 点 ；③ 加 温 解 吸 法 采 用 初 期 ３０ ｍｉｎ 的 数 据 点 ；④ 井 下 解 吸 法 仅 规 定 了 采 用 “由 图 大 致 判 定 呈 线 性 关 系 的 测 点 ”。 损 失 气 计 算 的 数据点时 间 越 短，损 失 气 量 越 大［２］。４ 种 方 法 的 数 据 点 时 间 从 １５ ｍｉｎ 到 １１０ ｍｉｎ 不 等 ，所 计 算 的 损 失 气量不能直接对 比。 另 外，地 勘 解 吸 法 一 般 是 常 规 取心，提 钻 速 度 通 常 大 于 ５ ｍｉｎ／ｈｍ，与 自 然 解 吸 法 和加温解吸法要求的提心速度 不 大 于 ２ ｍｉｎ／ｈｍ 有 时 间 差 距 。 煤 样 暴 露 时 间 越 长 ，损 失 量 越 大 ，推 算 的 损失量误差也越大 。 ［２７－２９］ ３．３ 残 余 气 测 定 方 式 ４ 种 方 法 有 着 不 同 的 残 余 气 测 定 方 式：① 地 勘 解吸法采用粉碎前和粉碎后负压脱气方式测定残余 气；②自然解吸法和 加 温 解 吸 法 采 用 粉 碎 后 常 压 解 吸测定；③井下解吸 法 则 有 负 压 脱 气 和 常 压 解 吸 测 定２种方式。负压条件对煤层气解吸起着促进作 用，解吸负 压 越 高，累 计 解 吸 气 量 越 大 。 ［３０］ 负 压 脱 气比常压解吸更彻 底，采 用 负 压 脱 气 方 式 所 测 定 的
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。
利用排采数据校正煤层含气量
利用排采数据校正煤层含气量赵晓莉;张遂安【摘要】目前,国内外煤层含气量最常用的测定方法为取芯做解吸实验,逸散气量利用直接法由解吸时间确定.然而在此过程中,最容易引起误差的部分即逸散气量的估算;尤其是取芯时逸散时间未能控制在标准时间内;或者计算含气量时逸散气量没有得到正确校正,都会导致所得含气量结果产生较大误差,从而误导产能评估、开发设计和生产控制.采用逆向思维,利用排采数据求取每口井的产气压力;并与由实验室所测数据和朗格缪尔方程求取的临界解吸压力相对应,求得对应煤层的含气量;然后利用数理统计方法曲线回归建立含气量与深度的函数关系式,进而计算所有煤层含气量,以指导后期的优化、开发和生产.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2014(014)010【总页数】4页(P137-139,144)【关键词】煤层气;含气量校正;排采数据;SPSS;数理统计软件【作者】赵晓莉;张遂安【作者单位】中国石油大学(北京)石油工程学院,北京102249;中国石油大学(北京)石油工程学院,北京102249【正文语种】中文【中图分类】P618.13煤层含气量在对煤层气的勘探开发过程中起着至关重要的作用，只有正确估算储层含气量，才能对煤层气储层进行可靠的储层评估、产量预测以及确定合理的排采制度［1］。
现阶段，煤层含气量最常用的测定方法分为两类:直接法和间接法［1］。
间接法如实验室等温吸附实验和体积密度测井等，而等温吸附实验方法测含气量，只限于计算气饱和的煤层，同时需要储层温度和压力数据［1，2］，此外对每个煤层进行等温吸附实验的经济可行性较低。
体积密度测井方法需要有可靠的具有代表性的地下煤层含气量以及煤岩性质数据［3—7］;直接法通常指现场取芯解吸实验，是可靠性最高也因此是最常用的含气量测试方法［8—10］。
它通过钻井取芯、绳索取芯或录井煤屑等，在常压加温条件下解吸，测定含气量值。
此方法测定的总含气量包括三个部分:逸散气量、解吸气量和残余气量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
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
0
煤芯样品 煤屑样品
解吸天数
煤心、煤屑样品解吸速率对比图
•粒度大的块状样品，煤体暴露的比表 面积小，气体扩散、运移的路径相对长， 气体克服扩散阻力大，采样时逸散气量 小，装罐后解吸气量大，解吸结束束缚 在煤中的气量大，磨后残余气量也大。
•统计发现，煤心样品的解吸持续时间 是煤屑样品的2～5倍，总气含量煤心 样品为煤屑样品的1.5～3倍，吸附时 间煤心样品为煤屑样品的2～15倍。
二、煤层含气量测定影响因素
（2）不同结构类型煤样采用不同解吸时间段对计算损失量的影响
表2 不同结构类型煤样采用不同解吸时间段计算的瓦斯损失量
原生结构煤解吸时间段/s 原生结构煤瓦斯损失量
/mL 构造煤解吸时间/s
构造煤瓦斯损失量/mL
2160 1800 1500 1200 900 600 300 240 72.31 83.69 90.31 94.68 101.35 114.43 119.65 124.56 618.5 558.5 498.5 438.5 378.5 318.5 258.5 198.5 14.72 33.63 55.13 80.609 112.16 148.69 194.69 247.79
二、煤层含气量测定影响ห้องสมุดไป่ตู้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 •其它外在影响因素
二、煤层含气量测定影响因素
损失气量计算方法的影响 目前计算煤层含气量测试过程中采样损失量 的方法包括： t 法、幂函数法、负指数函数 法等，其中 t 法是最常用的计算方法。
对于煤层气初期解吸速率较快的构造煤煤样， 采用负指数函数法计算煤样损失量，比采用 t 法计算煤样损失量的结果更符合实际情况
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
二、煤层含气量测定影响因素 测试样品的选择
一、煤层含气量测定方法
3、残留气量
指充分解吸结束后残留在煤样中的煤层气量。
二、中国的解吸法
1、损失气量（V1） 2、现场2h解吸量（V2） 3、真空加热脱气量（V3） 4、粉碎脱气量（V4）
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。
二、煤层含气量测定影响因素
（1） t法
它是半经验计算方法，根据煤样在解吸初 期，解吸煤层气量V0与 t1 t 2 的线性关系， 求取煤层气损失量，即：
V = a + b t1 t2
式中： V——煤样自暴露开始时起一定时间段内煤层气解
吸量，mL； a， b——待定常数，它可以根据装罐煤样在解吸初期
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
二、煤层含气量测定影响因素
（1）不同结构煤样暴露时间与解吸量的关系
•两种结构类型煤样用 t 法计算的煤层气解吸量值都有随煤样暴露时间增大 而变小的趋势。 •用 t 法计算煤层气含量时，应尽量缩短煤样暴露时间。尤其在测定构造煤 的煤层气含量时，更应设法减少煤样暴露时间，否则会造成比较大的误差
一、煤层含气量测定方法
（一）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。