低煤阶煤层气开发是提高我国煤层气产量的重要途径

摘要

低煤阶煤是煤化作用早期阶段形成的产物,通常指碳含量低、挥发分高、发热量低的褐煤、长焰煤,其最大镜质组反射率Ro,max一般在0.65％以下.本文基于20件低煤阶煤样的煤质化验、压汞测试,结合等温吸附及煤层水甲烷溶解度物理模拟,分析了低煤阶煤水分含量、挥发分产率、孔隙度等随煤化程度的变化特征,数值模拟了海拉尔盆地褐煤区的水溶气、吸附气及游离气含量. 研究发现，低煤阶煤水分含量较高，孔隙度较大，且均随煤化程度的增加而减少；挥发分产率先随Ro,max的增加而减少（拐点在Ro,max=0.35％左右），再随Ro,max的增加而增加（拐点在Ro,max=0.57%左右），后又随煤化程度的增加而减少；煤层水中甲烷溶解度随压力的增大而增大，较高压力条件下，褐煤煤层水中水溶气体积增加幅度逐渐递减；褐煤总比孔容大于长焰煤，且大孔、中孔、过渡孔、微孔分布较为均匀，有利于煤层气的扩散与渗流；海拉尔盆地褐煤在400—2000m埋深范围内平均吸附气含量、游离气含量、水溶气含量分别占71.8%、14.6%、13.6%。