测定煤的气体扩散特性的新技术

本文描述了采用瞬时流动机理测定煤一甲烷系统的扩散系数(D)的一项新技术，并且检验了这项技术对那些随着流量一压力和气体浓度连续变化而变化的系数的依赖性。尽管该技术的开发主要是针对煤层气储层和采空区中的煤，由于利用了逆扩散原理，它也可应用于在煤中注入了第二种气体的情况。结果表明，D值随着煤中甲烷平均浓度的降低而连续减小。D值的对数与压力大小成正比。D值的减小可能是由两个效应引起的。第一是流动机理有可能随着煤中甲烷浓度不断下降而变，甲烷浓度下降是由于煤中孔径变化造成的。另一个效应是由气体解吸引起的固体煤基质的体积应变，即所谓“收缩效应”。这种基质收缩可能导致孔径缩小，因而，D值减小。