一种计算煤层气吸附量的方法
【专利摘要】本发明公开了一种计算煤层气吸附量的方法，首先，收集矿区煤层气相关资料，其次，将该数据带入吸附方程，求出吸附方程的回归常量；第三，预测该矿区煤层气的吸附量。本发明综合考虑压力、温度对煤层气吸附的影响，大幅度降低了计算值与实测值的平均相对偏差；因此该方法对研究煤层气吸附既有理论意义，更有实际意义。
【专利说明】
一种计算煤层气吸附量的方法
技术领域：
[0001] 本发明涉及煤层气勘探和开发领域，特别涉及一种计算煤层气吸附量的方法。
【背景技术】：
[0002] 煤层气是以吸附在煤基质颗粒表面为主、游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中为辅 的烃类气体。煤层气吸附量的定量计算方法是煤层气储层评价的关键和主要技术难题，利 用测井资料计算其含量成为重要途径，其计算精度直接影响到煤层气的勘探开发决策。
[0003] 煤基质固体颗粒对气体的吸附量同时受温度和压力影响，且随着埋深的变化煤储 层的压力与温度同时发生变化；目前，计算煤层气吸附量仅考虑压力变化的影响，常用的方 法有Langmuir等温吸附方程、Freundl ich吸附等温方程、扩展Langmuir等温吸附方程，并计 算拟合误差。上述方程未考虑变温对吸附量的影响，所以等温吸附理论未达到煤层气勘探 开采的实际要求。
【发明内容】
：
[0004] 本发明要解决的技术问题是计算煤层气吸附量的方法，该方法综合考虑温度、压 力对煤层气吸附量的影响，大幅度提高了预测煤层气吸附量的精确度，对煤层气的勘探开 发具有实际指导作用。
[0005] 本发明提供了一种计算煤层气吸附量的方法，通过以下步骤实现：
[0006] 步骤一:检测矿区煤层在不同温度和压力下煤层气的吸附量。包括恒温条件下，不 同压力对应的吸附量;恒压条件下，不同温度对应的吸附量。
[0007] 步骤二:将步骤一检测的数据带入吸附方程中：
[0009] 式中：
[0010] V:煤层气吸附量；
[0011] A:固定的多孔介质的微孔几何形体常数；
[0012] B:吸附流量系数，吸附站点区域相关；
[0013] A :吸附质流中一个吸附分子最低势能和活化能之间的能量差；
[0014] 吸附等温线方程常数；
[0015] M:甲烧分子量；
[0016] 了:实测温度化）；
[0017] P:实测压力。
[0018] 将检测数据与式1用MATLAB软件进行回归，计算吸附方程的回归常量A、B、P和A， 将计算的回归常量带入式一进行下一步计算。
[0019] 步骤三:将该矿区常规测井资料中不同煤层温度、压力值带入式一，计算出不同深 度煤层煤层气的吸附量。将该温度、压力和吸附量值用Matlab软件做成三维视图，该图即可 直观地反应温度和压力对煤层气吸附量的影响，又可预测不同温度、压力下煤层气吸附量。
[0020]进一步，用式1计算步骤一中不同温度、压力下的煤层气吸附量，记为Vifff，根据下 式计算实测吸附量％测与Vi^:的平均相对偏差：
[0022]式中：
[0023] %测,1:某组温度压力下的实测吸附量；
[0024] V應,：:某组温度压力下的计算吸附量；
[0025] 依据平均相对偏差值确定该方程预测矿区煤层气吸附量的精确性。
[0026] 本发明一种计算煤层气吸附量的方法有益效果在于:本发明研究得出的煤层气吸 附方程，综合考虑压力、温度对煤层气吸附的影响，大幅度降低了计算值与实测值的平均相 对偏差;因此该方法对研究煤层气吸附既有理论意义，更有实际意义。
【附图说明】
[0027]图1为吸附量和温、压关系图。
【具体实施方式】：
[0028] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例作进一步 的详细描述。
[0029] 步骤一:收集陕西省韩城象山新井1#测压孔煤样，检测多组温度下不同压力对应 的吸附量，及多组压力下不同温度对应的吸附量。数据列于下表。
[0032]步骤二:将表中数据带入吸附方程中：
[0034]式中：
[0035] V:煤层气吸附量；
[0036] A:固定的多孔介质的微孔几何形体常数；
[0037] B:吸附流量系数，吸附站点区域相关；
[0038] A :吸附质流中一个吸附分子最低势能和活化能之间的能量差；
[0039] 吸附等温线方程的常数；
[0040] M:甲烧分子量；
[0041] 了:实测温度化）；
[0042] P:实测压力。
[0043]将步骤一收集的数据和式1用MATLAB软件进行回归，分别计算吸附量对应的回归 常量A、B、P和A ;结果列于下表：
[0045]步骤三:将该矿区常规测井资料中不同煤层的温度、压力值带入式一，计算出不同 深度煤层中煤层气的吸附量。
[0046] 将温度为280_330(K)、压力为0-10MPa和吸附量值用Matlab软件做三维视图（见附 图），该图即可直观地反应温度和压力对煤层气吸附量的影响，又可预测不同温度、压力下 煤层气吸附量。
[0047] 进一步，用式1计算步骤一中不同温度、压力下的煤层气吸附量，记为Vifff，根据下 式计算与Vit算的平均相对偏差：
[0049]式中：
[0050] %测,：:某组温度压力下的实测吸附量；
[0051] V應,：:某组温度压力下的计算吸附量；
[0052] 计算得平均相对偏差S为7.25。比用现有等温吸附方程计算得到平均相对偏差13 降低了 5.75，大幅度提高了计算的精确度。
【主权项】
1. 一种计算煤层气吸附量的方法，其特征在于:该方法包括W下步骤： 步骤一:检测矿区煤层在不同溫度和压力下煤层气的吸附量;包括恒溫条件下，不同压 力对应的吸附量，恒压条件下，不同溫度对应的吸附量； 步骤二:将步骤一检测的数据带入吸附方程中：式中： V:煤层气吸附量； A:固定的多孔介质的微孔几何形体常数； B:吸附流量系数，吸附站点区域相关； A :吸附质流中一个吸附分子最低势能和活化能之间的能量差； e:吸附等溫线方程常数； M:甲烧分子量； T:实测溫度化）； P:实测压力； 将检测数据与式1用MA化AB软件进行回归，计算吸附方程的回归常量A、B、巧日A，将计 算的回归常量带入式一进行下一步计算； 步骤将该矿区常规测井资料中不同煤层溫度、压力值带入式一，计算出不同深度煤 层煤层气的吸附量;将该溫度、压力和吸附量值用Matlab软件做成S维视图，该图即可直观 地反应溫度和压力对煤层气吸附量的影响，又可预测不同溫度、压力下煤层气吸附量。2. 根据权利要求1所述一种计算煤层气吸附量的方法，其特征在于:所述步骤=中，用 式1计算步骤一中不同溫度、压力下的煤层气吸附量，记为Vi惜，根据下式计算实测吸附量 与￥1?的平均相对偏差： 式中：V鄉a, 1:某组溫度压力下的实测吸附量； Vi惟,1:某组溫度压力下的计算吸附量； 依据平均相对偏差值确定该方程预测矿区煤层气吸附量的精确性。
【文档编号】G06F19/00GK105912866SQ201610232441
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】苗泽凯, 李 东, 魏亚玲, 张学梅, 杨涛, 何毅, 徐光逸隆
【申请人】中国矿业大学银川学院