煤储层物性对甲烷碳同位素分馏的影响

【摘要】：煤层气作为一种吸附气,在储层中解吸-扩散运移时甲烷碳同位素发生分馏。笔者通过采集山西晋城和新疆昌吉不同演化程度的煤样进行解吸试验,系统记录整个解吸过程中甲烷碳同位素组成的变化情况,研究了储层物性对甲烷碳同位素分馏的影响。结果表明:对于基质致密的煤样,解吸气体的δ13C1随时间增加逐渐变重,其变化的速率具有先快后慢的阶段性特点。对于基质疏松的煤样,解吸气体的δ13C1随时间增加先轻后重,这是由于取芯操作及煤样解吸过程中的基质收缩变形破坏了煤体原生结构,从而对正常的同位素分馏效应产生了影响。随着成熟度的增高,煤中微孔丰度增加,气体解吸-扩散过程中受的限制增强,同位素分馏效果更显著。压裂裂缝的存在影响了煤层甲烷碳同位素的分馏效果,使得试采过程中井口气样δ13C1的变化规律不明显。 【作者单位】： 中国地质大学(北京)能源学院;中国石油勘探开发研究院廊坊分院;
【关键词】： 煤储层 物性 煤层气 碳同位素 分馏
【基金】：国家“973”计划课题(编号2002CB211702、2009CB219604) 国家“863”专题课题(编号2006AA06Z235) 国家自然科学基金项目(编号40772096) 教育部新世纪优秀人才支持计划资助的部分成果
【分类号】：P618.11
【正文快照】： 与常规天然气相比,煤层甲烷碳同位素组成复杂,解吸分馏作用可能是其重要原因之一(陶明信,2005)。罐装煤样解吸实验是研究同位素分馏的一个重要手段,但这方面的研究尚很薄弱。实验表明,同一煤样解吸出的煤层气,其δ13C1值随解吸时间延长而逐渐增重(张建博等,2000;刘洪林等,2004

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