高壓超臨界條件下煤對CO2吸附量測定影響因素的理論研究.pdf

1、本文針對注CO2提高煤層氣采收率和CO2封存等研究領(lǐng)域，有關(guān)煤吸附CO2的測定條件混亂、吸附等溫線異常和煤在實(shí)驗(yàn)中可能的變化等狀況，對影響煤吸附CO2等溫線的影響因素進(jìn)行了理論研究和實(shí)例分析。主要研究內(nèi)容包括：⑴CO2壓縮因子的求算的程序化、變化規(guī)律和對吸附等溫線的影響；⑵實(shí)驗(yàn)參數(shù)對吸附等溫線影響的實(shí)例誤差分析和理論研究；⑶煤吸附膨脹和煤中水分對吸附等溫線的影響。
　　研究表明：⑴利用氣體通用狀態(tài)方程或CO2經(jīng)驗(yàn)狀態(tài)方程，通過迭代

2、法可以得到不同壓力下CO2的壓縮因子，不同狀態(tài)方程所計(jì)算的壓縮因子值在低壓下差異性不大但在高壓下卻有顯著差異。CO2壓縮因子隨壓力的變化呈現(xiàn)開口向上的不對稱拋物線形狀，即在某一壓力時呈現(xiàn)最低值，但壓力與壓縮因子的比值和密度卻隨著壓力的增大而增大；⑵利用不同狀態(tài)方程獲得的壓縮因子所測得的吸附等溫線具有明顯的差異，利用某些狀態(tài)方程得到的壓縮因子所獲得的吸附量，可能出現(xiàn)吸附量隨壓力的增大而降低，甚至出現(xiàn)負(fù)吸附；⑶吸附量測量誤差的主要來源為樣品

3、缸、參比缸壓力和容積的測量誤差，樣品缸和參比缸的壓力所處的范圍是壓力對吸附量影響的關(guān)鍵因素；⑷煤吸附膨脹導(dǎo)致樣品缸有效容積的改變，并最終導(dǎo)致所測定的吸附量降低。在中高壓條件下，若忽略煤吸附膨脹可導(dǎo)致較大的誤差，并可造成吸附量的負(fù)值；⑸樣品缸中來自于平衡水分煤樣(濕煤樣)中的游離相中的水分使樣品缸氣相密度發(fā)生變化，從而使計(jì)算的吸附量值與純CO2體系存在明顯差異；⑹壓縮因子值、實(shí)驗(yàn)參數(shù)誤差、煤吸附膨脹和煤中水分等實(shí)驗(yàn)條件可對吸附量測定值造成