煤储层等温吸附实验过程中参数敏感性分析

马行陟^1,2，宋岩^1,3，柳少波^1,2，田华^1,2，郑永平^1,2，郝加庆^1,2

1. 中国石油勘探开发研究院2. 中国石油天然气集团公司盆地构造与油气成藏重点实验室3. 中国石油大学

摘 要：容量法等温吸附实验是测定煤储层吸附性和含气性的常用手段。实验装置中的参考缸体积V1、装有样品时的自由空间体积V2和压力表对等温吸附实验有着直接的影响,但是这三者对实验影响的程度目前还没有系统的认识。为了理清实验过程中各参数的影响和提高等温吸附实验的测试精度,基于波义尔定律建立了煤储层容量法等温吸附实验稳定性和精确性分析的数学模型,利用Matlab软件对吸附实验过程进行了数值模拟。研究表明,吸附实验的稳定性和准确性受压力表、参考缸的体积V1和样品缸装有样品时的自由空间体积V2的控制,压力表测量精度越高,等温吸附实验的稳定性和精确性就越好;压力表精度一定时,V1和V2的体积较小且匹配组合满足一定的条件,吸附实验才能达到较好的稳定性和精确性。利用优化方法得到的结果对鄂尔多斯盆地东缘韩城地区中煤阶煤储层开展等温吸附对比实验,结果表明,经过优化组合的吸附实验测试结果稳定和精度都有所提高,吸附量的最大差值为1.45 cm3/g,远低于未经过优化的实验所测吸附量的差值5.27 cm3/g。

关键词：吸附;煤储层;波义尔定律;容量法;敏感性分析;