SU1038849A1 - Способ определени термодинамических характеристик в газонасыщенных горных породах - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к горному делу, а именно к разработке газонасосных горных пород, и может быть использовано как при прогнозе газообильности угрльш х шахт, так и при оценке температурных процессов в призабойной.части угольного пласта. Известен способ определени  термодинамических характеристик в газо насыщенных горных породах объемным методом с применением сжатого метан Способ включает калибровку уртановки , замер пустого пространства сорбционной копбы, тщат.ельную подго товку образца к исследованию. СОрбционную колбу помещают в термостат с автоматическим поддержанием темпе ратуры, подключают ее к прибору и дегазируют в течение 4 ч. Затем в прибор подают газ под давлением 760 ммрт.ст. эти операции поВТор ют до установлени  в колбе сорбционного равндвёси , что достигаетс 20-30 впусками в течение 2-3 дней.:После установлени  равновеси  в колбе уголь насыщают кютаном из баллона, наход щегос  под давлением около 50 атм. Затем колбу подсоедин ют к сорбционному прибору и приступают к выпускам газа через вентил до нового сорбционного равновеси , снова производ т выпуск газа и так до установлени  в колбе давлени ,ра ного 1 атм. Обычно число выпусков составл ет 7-8, т.е. через каждые 5-7 атм. Затем производ т расчет сорбцион ной газоемкости при 1 атм и количество десорбированного газа после каж дого выпуска Cl . Однако определение сорбционной способности объемными методами требует больших затрат труда и времени специальной подготовки образца к исследованию, а также специальной подготовки обслуживаемого персонала дл  работы на установке. Наиболее близким к предлагаемому техническим решением  вл етс  способ определени  термодинс(мических характеристик в газонаолщенных гоных породах , включающий помещение образца горной породы в посто нное магнитное поле, воздействие на него переменным магнитным полем и регистрацию сигнал  дерного магнитного резонанса, по ко торому определ етс  общее количество влаги в образце 2 J. Недостатком данного способа  вл етс  отсутствие возможности опредет лени  количествеиных характеристик десорбированного метана. Цепь изобретени  - расширение функциональных возможностей способа Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу определени  термодашамических характеристик в газонасыщённых горных породах, вклю чающему помещение образца горной породы в посто нное магнитное поле, воздействие на него переменным магнитным полем и регистргц-.ию сигнала  дерного магнитного резонанса, образец горной породы помещают в метан, подвергают воздействию давлени , .равного давлению на глубине залегани  горной породы, нагревадот до геостаТической температуры на глубине залегани  горной поро;с1з1 и измер ют сигнал  дерного магнитного резонанса, затем снижают давление до атмосферного и повторно измер ют сигнал  дерного магнитного резонанса, и.по совокупным измерени м суд т о количестве десорбированного метана. Способ осуществл ют следующим образом.. Образец горной породы измельчают до размера частиц 200-400 мкм, помещают его в контейнер высокого давлени  , изготовленный из магнитопрсницаемого вещества, вставл ют контейнер в измерительный контур спектрометра ЯМР, термостатируют его при температуре , совпадающей с геостатической на глубине залегани  горной породы .. Затем образец горной -породы в контейнере вакуукируют и насыщают метаном при давлении, совпадающем с давлением метана в пласте в течение не менее 3ч. Регистрируют резонансный сигнал от протонов метана в образце горной породы. Вычисл ют площадь под кривой сигнала сорбированных атомов метана, характеризующей количество сорбированного угл . Затем давление |Газа сбрасывают и повторно регистри ,руют резонансный сигнал от протонов метана. Определ ют площадь под кривой резонансного сигнала, протонов Метана и по зависимости Q .,.,,,, где SP - Площадь резонансного сигнала протонов метана при геостатической температуре залегани  горной породы и давлении , совпадающем с давлением на глубине .залегани  горной породы в пласте, S. - площадь резонансного сигнала протонов метана .при давлении , совпадающем с атмосферным , см, определ ют относительное изменение количества сорбированного метана. Из пласта отбирают проба угл , дл  которого на глубине 1200 м геостатическг1Я температура составл ет 323 К, пластовое давление 60 атм при TO 323 К. Площадь резонансного сигнала протонов сорбированного метана при давлении 60 атм (;60780 Па) и темпеj10388494

ратуре 323 К составл ет Sp 87,3 мм,уменьшением количества сорбированного

а при сбросе давлени  S 13,4 мм ,метана на 86%.. - .

что.позвол ет определить относительное количество десорбированного газа- Использование предлагаемого спосо - - .ба позвол ет получить полную характеQ E.I-SIS .100 -йч-i- X 5|ристику термодинамики процессов де°по7 ,3сорбции В ископаемых угл х, что  вX 100 - 86%.л етс  необходимом при изучении процессов , происход идах в призабойной

Таким образом, изменение давлени части угольных пластов дл  разработгаза в образце от пластового давле- tOки новых методов прогиоза выбросоопасни  до атмосферного сопровождаетс  .ности.

Claims (1)

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК В ГАЗОНАСЫ-

   ЩЕННЫХ ГОРНЫХ ПОРОДАХ, включающий помещение образца горной породы в постоянное магнитное поле, воздействие на него переменным Магнитным полем и регистрацию сигнала ядерного магнитного резонанса, о т л и чающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, образец горной породы помещают в метан, подвергают воздействию давления, равного давлению на глубине залегания горной породы, нагревают до геостатической температуры на глубине залегания горной породы и измеряют сигнал ядерного магнитного резонанса, затем снижают давление до атмосферного и повторно измеряют сигнал ядерного § магнитного резонанса,, и по совокупным измерениям судят о количестве f десорбированного метана. ' * >

   1 ‘ 1038849