生物甲烷代谢对煤孔隙结构的影响

【摘要】：微生物代谢把煤转化为甲烷为主的气体,不但增加煤层气资源量,还能实现煤储层的生物增透。选择3种煤阶煤样进行模拟生物甲烷生成实验,通过压汞法分别测试代谢前后煤的孔隙结构,并通过X-射线衍射和FTIR测试代谢前后煤大分子结构。结果表明:1生物甲烷代谢后煤样大孔孔容及所占比率显著增加,小孔和微孔孔容有所减少,总孔容、平均孔径和孔隙度也相应增加,而孔比表面积有一定程度降低;2微生物作用后煤样的开放型孔增加,孔隙连通性增强;3生物甲烷代谢改变煤孔隙结构是通过生物酶作用于其大分子结构,使官能团和侧链脱落,苯环打开,氧含量增加,煤的晶化程度降低。微生物把煤转化为生物甲烷的同时,改善了煤的孔隙结构且降低了比表面积,有利于煤层气的解吸和运移产出,对煤层气开发有重要潜在意义。 【作者单位】： 河南理工大学;河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地(河南理工大学);
【关键词】： 煤层气 生物甲烷 代谢 孔隙结构 大分子结构 生物增透
【基金】：国家自然科学基金项目(编号:40972109;41002047) 山西省煤层气联合研究基金资助项目(编号:2013012004) 河南省科技攻关项目(编号:132102210253) 河南省教育厅科学技术研究重点项目(编号:12A440005;13A440335;14A170005) 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室 省部共建国家重点实验室培育基地开放基金项目(编号:WS2013A12;WS2012B05)联合资助
【分类号】：P618.13
【正文快照】： 0引言渗透率是地面煤层气开发和井下瓦斯抽采的关键参数之一,目前煤层改造措施主要有水力压裂、裸眼洞穴、松动爆破、水力冲孔、割缝和掏槽等[1-2]。我国煤储层的形成和演化经历了多期构造运动,煤体结构复杂,尤其是构造破坏严重的碎粒煤和糜棱煤(俗称“软煤”)普遍发育,其煤层

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