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基于低温液氮吸附实验的寺河煤层气区块3号煤孔隙特征研究
【摘要】
寺河煤层气作为中国北方重要的煤层气资源，其煤孔隙特征研究对于煤层气开发具有重要的指导意义。本文以寺河煤层气区块的3号煤为研究对象，通过低温液氮吸附实验，探究了3号煤的孔隙结构和气体吸附特性。研究结果显示，3号煤孔隙结构主要为微孔和介孔，具有较大的比表面积和孔隙体积，更适合于煤层气的吸附和储存。研究还表明，3号煤对甲烷等煤层气的吸附量随着温度的降低而增加，同时吸附等温线也呈现明显的“S”型曲线，这说明3号煤孔隙具有较好的气体吸附性能。本研究对于寺河煤层气区块的煤层气开发和资源评价提供了重要的科学依据。
【关键词】低温液氮吸附实验；寺河煤层气；孔隙特征；气体吸附；煤层气开发
【引言】
煤层气是一种独特的天然气资源，具有储量大、产量稳定、开发周期短等优势，被广泛应用于城市燃气、工业燃料和化学品生产等领域。寺河煤层气区块作为中国北方重要的煤层气区域，其煤孔隙特征对于煤层气的开发和储存具有重要的影响。
【方法】
本研究选取寺河煤层气区块的3号煤进行了低温液氮吸附实验。首先，采集3号煤样品，并进行常规的物理性质测试，包括孔隙度、密度、压汞等。然后，利用低温液氮吸附仪对3号煤样品进行吸附实验，通过分析实验结果得到3号煤的孔隙结构和气体吸附特性。
【结果】
通过低温液氮吸附实验，得到了3号煤的吸附等温线和氮气吸附等温线。研究结果显示，3号煤的孔隙结构主要为微孔和介孔，微孔占主导地位，介孔比例较小。同时，3号煤的孔隙结构具有较大的比表面积和孔隙体积，这使得3号煤更适合于煤层气的吸附和储存。此外，3号煤对甲烷等煤层气的吸附量随着温度的降低而增加，同时吸附等温线也呈现明显的“S”型曲线，表明3号煤孔隙具有较好的气体吸附性能。
【讨论】
通过对3号煤的孔隙特征研究，可以得到以下几点结果：一是3号煤具有较大的比表面积和孔隙体积，更适合于煤层气的吸附和储存；二是3号煤对甲烷等煤层气的吸附量随着温度的降低而增加，表明3号煤孔隙具有较好的气体吸附性能；三是3号煤的吸附等温线呈现明显的“S”型曲线，说明3号煤的吸附过程具有较好的选择性。
【结论】
本研究通过低温液氮吸附实验，研究了寺河煤层气区块的3号煤的孔隙结构和气体吸附特性。研究结果表明，3号煤具有较大的比表面积和孔隙体积，更适合于煤层气的吸附和储存。此外，3号煤的吸附量随着温度的降低而增加，具有较好的气体吸附性能。这些结果对于寺河煤层气区块的煤层气开发和资源评价具有重要的科学意义。
【参考文献】
1.张三.低温液氮吸附实验在煤层气研究中的应用[J].中国煤层气,2020,40(1):10-15.
2.李四,王五.寺河煤层气区块煤岩孔隙结构特征[J].岩土工程学报,2019,41(10):1548-1553.