SU1109615A1 - Способ определени газоносности угольных пластов - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗОНОСНОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ, включающий отбор проб угл  из пласта, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и скорости измерений , дополнительно измер ют пластовое давление газа и концентрацию парамагнитных центров в пробе угл  с использованием электронного парамагнитного резонанса, a газоносность угольного пласта определ ют из зависимости х а-Ы4 ЬСп Р+с , где а , Ь и с- посто нные, равные: -19 М г га

Description

о х

05 1 Изобретение относитс  к исследованию физико-химических свойств веществ методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и касает с  определени  газоносности угольных пластов. Известен способ определени  газо носности угольных пластов, основанный на отборе проб угл  с применением различных типов керногазонаборников , позвол ющих выбуривать из угольного массива керн и поднимать его на поверхность, сохран   со держащийс  в нем газ СП. Недостатком этого способа  вл етс  высока  стоимость, большое количество непредставительных проб (4055% ) в результате утечек газа, больша  трудоемкость, Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  спо соб изучени  газоносности угольных пластов, включающий отбор проб угл  из пласта. В известном способе уголь, отобранный в скважине обычной двойной колонковой трубой или в горной выработке свежеобнаженного забо , помещаетс  в металлический или стекл нный сосуд с герметически закрываю щейс  крьшкой, оборудованной специальным штуцером или соском со шлангом. При этчэм беретс  проба угл  по объему примерно равна  объему сосуда. В лаборатории проба дегазиру етс  2 J. Недостатками известного способа  вл ютс  неизбежна  потер  газа, так как проходит значительное врем  между вз тием пробы угл  и помещением ее в герметический стакан, и достаточно большое врем  лабораторных исследований (до нескольких суток на одну пробу), так как дегазаци  пробы заключаетс  в отборе свободно вьщел ющегос  газа и извлечении j-asa под вакуумом. Кроме того, в св зи с тем, что основна  часть газа в угле содержитс  в адсорбированном состо нии в порах размером дес тки и сотни ангстре то даже при нагреве и дроблении не удаетс  извлечь большую его часть из угольной пробы. Цель изобретени  - повьп ение точности и скорости измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу определени  газоносности угольных пластов, вклю15 г чающему отбор проб угл  из ппаста, дополнительно измер ют пластовое давление газа и концентрацию парамагнитных центров в пробе угл  с использованием ЭПР, а газоносность угольного пласта определ ют из зависимости x:c(.N- -benP + c , где и, Ь,с - посто нные, равные: -19 М Г « (2,3±0,1)-10 Ъ (3,65±0,05) - , с. -(0,3010,03) - ; т Р - пластовое давление, измеренное в кГс/см , N - концентраци  парамагнитных центров, 1/г. Способ осуществл етс  следуюпщм образом. При лабораторных исследовани х определ ют концентрацию парамагнитных центров с помощью радиоспектрометра ЭПР. В угл х сигнал ЭПР обусловлен свободными радикалами или разорванными углеродными св з ми. Разорванные углеродные св зи в веществе угл  св заны с дефектами кристаллической углеродной решетки, котора  представл ет собой гёксогональную структуру, имеющей несколько слоистых структур в виде пачек, в которых атомы углерода наход тс  в вершинах правильных шестиугольников. Реальна  структура угл  состоит из пакетов углеродных сеток, ориентированных в различных направлени х. Рассто ни  между пакетами угле- . родных сеток измен ютс  от единиц до тыс ч ангстрем и представл ют собой поры, размеры которых и их количество в единице объема мен ютс  в зависимости от суммарной степени метаморфизма. Поэтому объем всех пор и трещин в единице объема реального куска угл  пропорционален количеству разорванных углеродных св зей (свободным радикалам) и соответственно пропорционален концентрации парамагнитных центров. Так как основна  часть газа (метана ) в угле содержитс  в адсорбированной фазе, то,зна  объем пор в единице вещества угл  и давление газа 3 в угольном пласте, можно определить газоносность по указанной зависимости . Номограмма представл ет собой за висимость между концентрацией парамагнитных центров (ПМЦ) в угольном пласте, пластовым давлением и газоносностью угольного пласта. При этом дл  различных угольных пластов N мен етс  в пределах от 5-10 и до 8 , так как это изменение обусловлено количеством разорванных св зей (свободных радикалов), имеющихс  в угл х, а Р мен етс  в пределах 1,0-100 кГс/см которые наблюдаютс  в угольных пластах. Преимуществом предложенного способа определени  газоносности угольных пластов  вл етс  более высока  эффективность-за счет умен шени  времени, необходимого дл  оп ределени  остаточной газоносности, например за один час можно определить газоносность в 10 пробах угл  54 и, как следствие, умеиьшетпте трудоемкости работ при отборе .проб угл , так как отпадает необходимость в их герметиза1щи непосредственно при отборе в массиве угл . Преимуществом предложенного способа  вл етс  также расширение области применени , так как дл  определени  газоносности по предложенному способу необходима масса угольной пробы в 5-10 мг, которую можно отобрать из очень тонких пластов даже с помощью геологоразведочных скважин. Кроме того, предложенный способ учитывает свойства угольного пласта в месте отбора проб. Изобретение может быть применено в горной промьшшенности дл  определени  газоносности угольных пластов rio пробам, вз тым как в горных выработках действующих и стро щихс  шахт, так и по пробам угл , извлеченным на поверхность при геологоразведочных работах.

Claims (1)

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗОНОСНОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ, включающий отбор проб угля из пласта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и скорости измерений, дополнительно измеряют пластовое давление газа и концентрацию парамагнитных центров в пробе угля с использованием электронного парамагнитного резонанса, а газоносность угольного пласта определяют из зависимости χ = α·Ν+ ЬСп Р+с j где «, Ь и с - постоянные, равные;

   _ _-<а м3 г о = (2,3+0,1) »10— (3,65+0,05) с = -(0,30+0,03),

   Р - пластовое давление, кГс/см²;

   N - концентрация парамагнитных центров, 1/г.