CN112067496B - 确定变温变压条件下瓦斯解吸曲线的方法 - Google Patents

确定变温变压条件下瓦斯解吸曲线的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112067496B
CN112067496B CN202010890959.2A CN202010890959A CN112067496B CN 112067496 B CN112067496 B CN 112067496B CN 202010890959 A CN202010890959 A CN 202010890959A CN 112067496 B CN112067496 B CN 112067496B
Authority
CN
China
Prior art keywords
time
desorption
gas
gas desorption
curve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010890959.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112067496A (zh
Inventor
张宪尚
吕贵春
康建宁
张睿
李建功
胡杰
冯康武
刘志伟
张玉柱
孙臣
蒋昱行
肖乔
邓华易
韩恩光
雷凯丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CCTEG Chongqing Research Institute Co Ltd
Original Assignee
CCTEG Chongqing Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CCTEG Chongqing Research Institute Co Ltd filed Critical CCTEG Chongqing Research Institute Co Ltd
Priority to CN202010890959.2A priority Critical patent/CN112067496B/zh
Publication of CN112067496A publication Critical patent/CN112067496A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112067496B publication Critical patent/CN112067496B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N7/00—Analysing materials by measuring the pressure or volume of a gas or vapour
    • G01N7/14—Analysing materials by measuring the pressure or volume of a gas or vapour by allowing the material to emit a gas or vapour, e.g. water vapour, and measuring a pressure or volume difference
    • G01N7/16—Analysing materials by measuring the pressure or volume of a gas or vapour by allowing the material to emit a gas or vapour, e.g. water vapour, and measuring a pressure or volume difference by heating the material

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种确定变温变压条件下瓦斯解吸曲线的方法，包括步骤：S1.获取煤样在不同温度以及不同解吸压力下的若干条时间与累计瓦斯解吸量的关系曲线；S2.在时间坐标轴上选取最小的测定时间t0，按照与时间t0所在点的垂直距离由近到远的顺序对若干条关系曲线进行排序，得到关系曲线序列；S3.计算关系曲线li+1与关系曲线li在时间ti处的累计瓦斯解吸量差值Δqi；S4.确定时间ti对应的累计瓦斯解吸量差值之和qi，得到若干个时间与累计瓦斯解吸量差值之和的数据对；S5.将若干个数据对设置到坐标系得到变温变压条件下瓦斯解吸曲线。本发明能够有效地表征变温变压条件下煤的解吸特性，可靠性强、准确度高。

Description

确定变温变压条件下瓦斯解吸曲线的方法
技术领域
本发明涉及瓦斯领域，具体涉及一种确定变温变压条件下瓦斯解吸曲线的方法。
背景技术
煤层瓦斯含量是预测危险性突出以及评估煤层气资源的重要指标之一，实际的测定过程通常需要先取样后测定，其中，取样过程中含瓦斯煤的解吸对瓦斯含量的精确测定有重要影响。在取样过程中，煤样的解吸行为会随着解吸物理环境的变化而变化，如地面反循环取样过程，而现用的测定方法采用的是等温常压的测定环境，进而得到的瓦斯解吸曲线表征的测定结果与实际情况不符，也就不能反映含瓦斯煤解吸的实际情况。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供确定变温变压条件下瓦斯解吸曲线的方法，能够有效地表征变温变压条件下煤的解吸特性，可靠性强、准确度高。
本发明的确定变温变压条件下瓦斯解吸曲线的方法，包括如下步骤：
S1.以累计瓦斯解吸量和时间作为坐标轴建立直角坐标系，并测定煤样在不同温度以及不同解吸压力下随时间的延长而累计的瓦斯解吸量，得到若干条时间与累计瓦斯解吸量的关系曲线；
S2.在时间坐标轴上选取最小的测定时间t0，按照与时间t0所在点的垂直距离由近到远的顺序对若干条时间与累计瓦斯解吸量的关系曲线进行排序，得到关系曲线序列(l0,l1,l2,…,li,…,lN)，其中，li为排列序号为i的关系曲线，i＝0,1,2,…,N；
S3.计算关系曲线li+1与关系曲线li在时间ti处的累计瓦斯解吸量差值Δqi；其中，所述时间ti＝t0+i×Δt，Δt为解吸测定的时间间隔；
S4.确定时间ti对应的累计瓦斯解吸量差值之和qi，得到若干个时间与累计瓦斯解吸量差值之和的数据对；
S5.将若干个数据对设置到时间与累计瓦斯解吸量的直角坐标系中，得到若干个坐标点；从坐标原点开始按照时间由小到大的顺序依次连接所述若干个坐标点，得到变温变压条件下瓦斯解吸曲线。
进一步，步骤S1中，对煤样进行瓦斯解吸测定前，使得所述煤样在不同温度下的瓦斯吸附量相同。
进一步，根据如下步骤使得所述煤样在不同温度下的瓦斯吸附量相同：
a.获取煤样在不同温度下的瓦斯等温吸附曲线；
b.根据煤样在不同温度下的瓦斯等温吸附曲线分别选定吸附平衡压力使得煤样在不同温度下的瓦斯吸附量相同。
进一步，步骤S1中，对所述煤样进行若干次的瓦斯解吸测定中至少有一次测定所设置的温度以及解吸压力与其他测定不同。
进一步，步骤S4中，根据如下公式确定时间ti对应的累计瓦斯解吸量差值之和qi：
本发明的有益效果是：本发明公开的一种确定变温变压条件下瓦斯解吸曲线的方法，通过对同一煤样在不同温度以及不同解吸压力条件下进行解吸试验得到若干条时间与累计解吸量的关系曲线，从而得到同一煤样在不同状态下的累计解吸量；通过设定多个时间点，确定多个时间点分别对应的相邻关系曲线，并计算相邻关系曲线之间的累计解吸量差值，从而得到更为真实的变温变压条件下各时间点之间的解吸量差值；按照时间由小到大的顺序，累加时间点对应的累计解吸量差值，从而能够较准确地获取含瓦斯煤在变温变压条件下瓦斯解吸曲线，为预测危险性突出以及评估煤层气资源提供了有效的技术支撑。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的方法流程示意图；
图2为本发明的不同温度下吸附平衡压力与瓦斯吸附含量的关系曲线图；
图3为本发明的不同温度及不同解吸压力下时间与累计瓦斯解吸量的关系曲线图；
图4为本发明的变温变压条件下瓦斯解吸曲线图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明做出进一步的说明，如图所示：
本发明的确定变温变压条件下瓦斯解吸曲线的方法，包括如下步骤：
S1.测定煤样在不同温度以及不同解吸压力下随时间的延长而累计的瓦斯解吸量，得到若干条时间与累计瓦斯解吸量的关系曲线；本实施例中，对同一煤样先后进行5次解吸测定，进而得到5条时间与累计瓦斯解吸量的关系曲线，所述5条时间与累计瓦斯解吸量的关系曲线处在同一坐标系(如图3所示)；所述5次解吸测定均使同一煤样，从而消除了因煤样之间的差异带来的测定误差。
S2.在时间与累计瓦斯解吸量的关系曲线所处的时间坐标轴上选取最小的测定时间t0，本实施例中，t0为60s；按照与时间t0所在点的垂直距离由近到远的顺序对若干条时间与累计瓦斯解吸量的关系曲线进行排序，得到关系曲线序列(l0,l1,l2,…,li,…,lN)，其中，li为排列序号为i的关系曲线，i＝0,1,2,…,N；本实施例中，所述关系曲线l0为以时间坐标轴为参照，并与时间坐标轴重合的曲线；则根据上述排序规则，关系曲线l0默认排列在第一位；接着对解吸测定得到的5条时间与累计瓦斯解吸量的关系曲线进行排序，最终得到关系曲线序列(l0,l1,l2,l3,l4,l5)。
S3.计算关系曲线li+1与关系曲线li在时间ti处的累计瓦斯解吸量差值Δqi；其中，所述时间ti＝t0+i×Δt，Δt为解吸测定的时间间隔；本实施例中，如图3所示，所述时间间隔Δt为60s；关系曲线l1与关系曲线l0在时间t0处的累计瓦斯解吸量差值为Δq0，所述时间t0为60s；关系曲线l2与关系曲线l1在时间t1处的累计瓦斯解吸量差值为Δq1，所述时间t1为120s；关系曲线l3与关系曲线l2在时间t2处的累计瓦斯解吸量差值为Δq2，所述时间t2为180s；关系曲线l4与关系曲线l3在时间t3处的累计瓦斯解吸量差值为Δq3，所述时间t3为240s；关系曲线l5与关系曲线l4在时间t4处的累计瓦斯解吸量差值为Δq4，所述时间t4为300s；
S4.确定时间ti对应的累计瓦斯解吸量差值之和qi，得到若干个时间与累计瓦斯解吸量差值之和的数据对；本实施例中，所述数据对分别为(t0,q0)、(t1,q1)、(t2,q2)、(t3,q3)、(t4,q4)；
S5.将若干个数据对设置到时间与累计瓦斯解吸量的坐标系中，得到若干个坐标点；从坐标原点开始按照时间由小到大的顺序依次连接所述若干个坐标点，得到变温变压条件下瓦斯解吸曲线。本实施例中，通过设置数据对(t0,q0)、(t1,q1)、(t2,q2)、(t3,q3)、(t4,q4)到所述坐标系，可以得到5个坐标点A、B、C、D、E，从坐标原点0开始，依次做连线OA、AB、BC、CD、DE，进而形成一条变温变压条件下的瓦斯解吸曲线(如图4所示)。
本实施例中，步骤S1中，对同一煤样进行瓦斯解吸测定前，使得所述煤样在不同温度下的瓦斯吸附量相同，从而进一步消除因煤样瓦斯吸附量之间的差异而引起的测定误差。
本实施例中，根据如下步骤使得所述煤样在不同温度下的瓦斯吸附量相同：
a.根据煤样所处物理环境的温度变化情况以及对吸附测定精度的要求设置吸附试验的温度；在不同的温度条件下，通过容量法对同一煤样进行吸附试验，并记录煤样随着吸附平衡压力的变化其瓦斯吸附量的变化情况，进而得到煤样在不同温度下的瓦斯等温吸附曲线(如图2所示)；
b.将所述煤样在不同温度下的瓦斯等温吸附曲线设置到同一坐标系，在不同温度下的瓦斯等温吸附曲线上，分别选定一个吸附平衡压力使得煤样的瓦斯吸附量相同。本实施例中，所述煤样对应的同一瓦斯吸附量Q0取值为15m3/t。
本实施例中，步骤S1中，根据煤样所处物理环境中瓦斯压力的变化情况以及对解吸测定精度的要求设置解吸压力，将吸附试验设置的温度作为解吸测定温度；本实施例中，设置解吸测定时的瓦斯压力p0为2.5Mpa；对同一煤样进行若干次的不同温度以及不同解吸压力的解吸测定中至少有一次解吸测定所设置的温度以及解吸压力与其他解吸测定不同，从而保证能够得到在不同温度以及不同解吸压力条件下的累计瓦斯解吸量数据；对同一煤样进行5次解吸测定时，设置的温度与解吸压力分别为35℃与1.5MPa、30℃与1.0MPa、25℃与0.5MPa、20℃与0.3MPa、20℃与0.1Mpa。
本实施例中，步骤S4中，所述时间ti对应的累计瓦斯解吸量差值之和qi＝所述时间t0对应的累计瓦斯解吸量差值之和q0＝Δq0；所述时间t1对应的累计瓦斯解吸量差值之和q1＝Δq0+Δq1；所述时间t2对应的累计瓦斯解吸量差值之和q2＝Δq0+Δq1+Δq2；所述时间t3对应的累计瓦斯解吸量差值之和q3＝Δq0+Δq1+Δq2+Δq3；所述时间t4对应的累计瓦斯解吸量差值之和q4＝Δq0+Δq1+Δq2+Δq3+Δq4。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种确定变温变压条件下瓦斯解吸曲线的方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1.以累计瓦斯解吸量和时间作为坐标轴建立直角坐标系，并测定煤样在不同温度以及不同解吸压力下随时间的延长而累计的瓦斯解吸量，得到若干条时间与累计瓦斯解吸量的关系曲线；
S2.在时间坐标轴上选取最小的测定时间t0，按照与时间t0所在点的垂直距离由近到远的顺序对若干条时间与累计瓦斯解吸量的关系曲线进行排序，得到关系曲线序列(l0,l1,l2,…,li,…,lN)，其中，li为排列序号为i的关系曲线，i＝0,1,2,…,N；
S3.计算关系曲线li+1与关系曲线li在时间ti处的累计瓦斯解吸量差值Δqi；其中，所述时间ti＝t0+i×Δt，Δt为解吸测定的时间间隔；
S4.确定时间ti对应的累计瓦斯解吸量差值之和qi，得到若干个时间与累计瓦斯解吸量差值之和的数据对；
S5.将若干个数据对设置到时间与累计瓦斯解吸量的直角坐标系中，得到若干个坐标点；从坐标原点开始按照时间由小到大的顺序依次连接所述若干个坐标点，得到变温变压条件下瓦斯解吸曲线。
2.根据权利要求1所述的确定变温变压条件下瓦斯解吸曲线的方法，其特征在于：步骤S1中，对煤样进行瓦斯解吸测定前，使得所述煤样在不同温度下的瓦斯吸附量相同。
3.根据权利要求2所述的确定变温变压条件下瓦斯解吸曲线的方法，其特征在于：根据如下步骤使得所述煤样在不同温度下的瓦斯吸附量相同：
a.获取煤样在不同温度下的瓦斯等温吸附曲线；
b.根据煤样在不同温度下的瓦斯等温吸附曲线分别选定吸附平衡压力使得煤样在不同温度下的瓦斯吸附量相同。
4.根据权利要求1所述的确定变温变压条件下瓦斯解吸曲线的方法，其特征在于：步骤S1中，对所述煤样进行若干次的瓦斯解吸测定中至少有一次测定所设置的温度以及解吸压力与其他测定不同。
5.根据权利要求1所述的确定变温变压条件下瓦斯解吸曲线的方法，其特征在于：步骤S4中，根据如下公式确定时间ti对应的累计瓦斯解吸量差值之和qi：
CN202010890959.2A 2020-08-29 2020-08-29 确定变温变压条件下瓦斯解吸曲线的方法 Active CN112067496B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010890959.2A CN112067496B (zh) 2020-08-29 2020-08-29 确定变温变压条件下瓦斯解吸曲线的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010890959.2A CN112067496B (zh) 2020-08-29 2020-08-29 确定变温变压条件下瓦斯解吸曲线的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112067496A CN112067496A (zh) 2020-12-11
CN112067496B true CN112067496B (zh) 2024-01-26

Family

ID=73660678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010890959.2A Active CN112067496B (zh) 2020-08-29 2020-08-29 确定变温变压条件下瓦斯解吸曲线的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112067496B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116990188A (zh) * 2023-08-04 2023-11-03 中国矿业大学 一种基于红外辐射的煤体瓦斯涌出量可视化表征方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102128765A (zh) * 2010-12-09 2011-07-20 中国矿业大学 一种煤矿井下直接快速测定煤层瓦斯含量方法
KR20120138996A (ko) * 2011-06-16 2012-12-27 서강대학교산학협력단 기체분리를 위한 이동상 온도 압력 변동 흡착공정 시스템
CN106018734A (zh) * 2016-07-29 2016-10-12 河南理工大学 一种煤层注水合理浸润时间的确定方法
CN106053757A (zh) * 2016-07-19 2016-10-26 中煤科工集团重庆研究院有限公司 一种用于测定瓦斯解吸压力的煤样罐及其设计方法
CN106680451A (zh) * 2015-11-09 2017-05-17 河南理工大学 一种煤与瓦斯突出参数井下快速测定方法及装置
CN106885755A (zh) * 2017-01-10 2017-06-23 中国矿业大学 一种煤矿井下快速测定煤层瓦斯参数的方法与装置
CN110579423A (zh) * 2019-10-18 2019-12-17 河南理工大学 一种变压变温条件下瓦斯解吸实验***
CN111287738A (zh) * 2020-02-10 2020-06-16 中国石油天然气股份有限公司 页岩气井的页岩气数据的确定方法及装置
CN111337388A (zh) * 2018-12-19 2020-06-26 河南理工大学 一种基于扩散率曲线差减法快速测定煤层瓦斯含量方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102128765A (zh) * 2010-12-09 2011-07-20 中国矿业大学 一种煤矿井下直接快速测定煤层瓦斯含量方法
KR20120138996A (ko) * 2011-06-16 2012-12-27 서강대학교산학협력단 기체분리를 위한 이동상 온도 압력 변동 흡착공정 시스템
CN106680451A (zh) * 2015-11-09 2017-05-17 河南理工大学 一种煤与瓦斯突出参数井下快速测定方法及装置
CN106053757A (zh) * 2016-07-19 2016-10-26 中煤科工集团重庆研究院有限公司 一种用于测定瓦斯解吸压力的煤样罐及其设计方法
CN106018734A (zh) * 2016-07-29 2016-10-12 河南理工大学 一种煤层注水合理浸润时间的确定方法
CN106885755A (zh) * 2017-01-10 2017-06-23 中国矿业大学 一种煤矿井下快速测定煤层瓦斯参数的方法与装置
CN111337388A (zh) * 2018-12-19 2020-06-26 河南理工大学 一种基于扩散率曲线差减法快速测定煤层瓦斯含量方法
CN110579423A (zh) * 2019-10-18 2019-12-17 河南理工大学 一种变压变温条件下瓦斯解吸实验***
CN111287738A (zh) * 2020-02-10 2020-06-16 中国石油天然气股份有限公司 页岩气井的页岩气数据的确定方法及装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
不同压力阶段下温度对瓦斯解吸规律实验研究;何超;杨银磊;郭丹丹;王文强;;煤矿安全(第11期);12-14, 18 *
煤粒瓦斯变压解吸规律的实验研究;秦跃平;刘鹏;杨银磊;朱营;郝永江;;煤矿安全(第11期);1-5 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112067496A (zh) 2020-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112067496B (zh) 确定变温变压条件下瓦斯解吸曲线的方法
CN108458951B (zh) 通过解吸率快速确定煤层瓦斯含量的方法
CN112033891B (zh) 一种新的膨胀土膨胀力测定方法
CN112229757B (zh) 卷烟与滤棒压降的快速符合性评价方法
CN110849766B (zh) 一种对低压下页岩等温吸附实验吸附气含量的校正方法
CN112129802A (zh) 一种水化页岩不同尺度孔隙体积增量的定量分析方法
CN110220945B (zh) 半导体气体传感器的全量程温度补偿方法
CN112629779B (zh) 一种压力容器的总体气密性检测方法
CN110568144B (zh) 一种氨氮检测的温度补偿方法
CN111413248A (zh) 两阶梯模式水分检测方法
CN114894671B (zh) 基于扩散-渗流解耦实验的煤体甲烷吸附时间测定方法
CN114184648B (zh) 一种用于阻容法湿度传感器的含湿量校准方法
CN113960256B (zh) 一种含水仪的温度补偿方法
CN111077037B (zh) 一种水分灰分在线一体化连续快速测定装置及方法
CN109283092B (zh) 一种密度传感器高低温实验方法
CN112903145A (zh) 高低温探针台在片温度参数的校准方法及装置
CN109100433B (zh) 判识天然气成因的方法
CN112257017A (zh) 标准化残差检验法一元线性逐点分析方法及***和装置
CN113218816B (zh) 一种利用热重法测试未知气体不同温度下密度的方法
CN219657806U (zh) 一种高精温度芯片并行测试装置
CN117825454A (zh) 一种传感器快速标定方法
US11195592B2 (en) Memory inspecting method and memory inspecting system
CN210923409U (zh) 一种多功能的气测渗流特征参数测试装置
CN115795352B (zh) 基于精度极限的陀螺分类方法及***
CN113622902B (zh) 凝析气藏地层天然气密度确定方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant