准东低阶煤孔隙特征及对气体传质方式的影响

罗磊^1,2，汤达祯^1,2，陶树^1,2，许浩^1,2，李松^1,2，孟艳军^1,2

1. 中国地质大学(北京)能源学院2. 中国地质大学(北京)煤层气国家工程中心煤储层实验室

摘 要：准东以褐煤和长焰煤为主,属于低灰、高挥发分煤;显微组分镜质组占优,惰质组次之,偶见腐泥组分;褐煤惰质组含量远大于长焰煤,且水分含量也高于后者。根据非润湿相的汞侵入毛管获得的孔隙分布和BET模型得出微小孔特征。在此基础上,并对甲烷在不同尺度孔隙中的传质方式进行探讨。结果显示:褐煤以中大孔为主,微小孔发育有限,主要储集空间孔径在0.1~2.0μm;长焰煤以微小孔为主,孔容主要来自微小孔,其单位孔容远小于褐煤。在多级孔隙配置的煤储层中划分出达西流、滑脱流、过渡流和分子扩散4种传质方式。褐煤孔隙连通性好,以达西流、滑脱渗流为主;长焰煤微小孔发育,各级孔隙连通性差,以达西流、过渡流及分子扩散为主。相比较而言,纳米级孔隙中吸附甲烷分子层厚及滑脱效应对长焰煤单孔渗流能力的影响更显著,其将会在气藏开发过程中对增产稳产提供有益的支持。

关键词：准东低阶煤层气;煤岩孔隙;传质;努森数Kn;滑脱效应;