Mecanismo do efeito da molhabilidade das rochas carbonosas na ocorrência do gás do carvão

ZHU Suyang ,  

MENG Shangzhi ,  

PENG Xiaolong ,  

LI Xiangchen ,  

ZHANG Qiangui ,  

ZHANG Si ,  

摘要

A molhabilidade das rochas em relação aos fluidos determina as características de distribuição dos fluidos nos poros, sendo que os pequenos poros em meios porosos são prioritariamente ocupados pela fase fluida molhante. Com base neste princípio, foram analisadas as contradições atuais entre os experimentos de molhabilidade das rochas carbonosas e o estado de ocorrência do gás do carvão. Sob a perspectiva da molhabilidade das rochas carbonosas, foram propostos dois possíveis modos macroscópicos de ocorrência do gás do carvão. Se as rochas carbonosas forem gasofílicas, o metano pode ser confinado na água nas fraturas dentro da matriz do carvão sob a ação da pressão capilar. Devido à pressão capilar na interface entre a matriz e as fraturas, a adsorção do gás do carvão está em equilíbrio, mas a ocorrência pode apresentar um estado de sub-saturação, o que também explica o fenômeno de dessorção crítica durante a produção. Quando as rochas carbonosas são molhadas pela fase aquosa, a fase aquosa precisa ocupar os pequenos poros (matriz) na rocha, e o metano pode ser armazenado na matriz na forma de adsorção em fase líquida. Na adsorção em fase líquida, o fenômeno de dessorção crítica durante o processo de produção origina-se do estado dissolvido sub-saturado do gás do carvão. Experimentos de validação da adsorção em fase líquida também mostraram que o metano pode ocorrer em grandes quantidades no carvão na forma de adsorção em fase líquida.

关键词

gás do carvão; molhabilidade; ocorrência em fase gasosa; adsorção em fase líquida; ocorrência sub-saturada; adsorção desequilibrada

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