本文選題：核磁共振　切入點：驅(qū)替　出處：《中國礦業(yè)大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：本文以沁水盆地無煙煤為研究對象,探討了2D NMR中T1-T2技術(shù)在區(qū)分甲烷和水信號方面的可行性及利用型煤替代原煤進行煤層氣產(chǎn)出過程甲烷和水狀態(tài)研究的可行性。通過觀測CO2驅(qū)水過程中T2譜圖變化,分析了CO2對煤儲層中水的狀態(tài)的影響;通過觀測重水驅(qū)甲烷過程中T2譜圖變化,分析了煤層氣產(chǎn)出過程中水和驅(qū)替壓力對甲烷產(chǎn)出的影響。研究結(jié)果如下:2D NMR和型煤驅(qū)替實驗表明,甲烷和水的T1和T2比值十分接近,試圖通過二維譜T1-T2區(qū)分煤體中甲烷和水的信號比較困難;用型煤代替原煤時,所用粘合劑要求在整個實驗過程中均無核磁共振信號。不同滲透率煤樣的CO2驅(qū)水實驗表明,對低滲儲層,煤層氣在儲層中的運移非常困難;開采深部煤層氣時,儲層的可改造性尤為重要;CO2能夠改變煤的潤濕性,使煤儲層中吸附水逐漸向自由水轉(zhuǎn)變。干燥煤樣和含水煤樣吸附解吸實驗表明,甲烷的吸附是由大孔隙向小孔隙逐漸吸附,且在煤表面甲烷的吸附解吸隨時間的變化符合對數(shù)關(guān)系。整個吸附過程可分為三個階段,前兩個階段為線性變化階段,第三個階段為對數(shù)變化階段。其中,第一個線性階段,吸附速率非常大,說明解吸初期,解吸速率也非常高。同時發(fā)現(xiàn),煤柱中吸附甲烷量在一定范圍內(nèi)時,其吸附速率與壓力相關(guān)性不大。煤柱中的水不但阻礙甲烷的運移,還降低了甲烷在煤表面的吸附速率。一方面是由于煤表面對水的吸附能力強于甲烷;另一方面是一部分孔隙可能被水填滿;同時,由于孔隙的不規(guī)則性,水分子會阻塞部分孔隙,導致甲烷分子無法進入這部分孔隙。煤柱中水對甲烷運移速度的影響,是由于煤表面、水分子和甲烷分子之間的作用力以及水對運移通道的堵塞作用造成的。煤柱中的水降低了甲烷的解吸速率,但對其整體規(guī)律影響不大,說明水對煤儲層甲烷解吸影響的根本原因是水對煤儲層吸附甲烷的影響。重水驅(qū)替甲烷實驗表明,驅(qū)替壓力對甲烷的產(chǎn)出起雙重作用,既有促進作用,又有阻礙甲烷解吸的作用。在煤層氣持續(xù)產(chǎn)出過程中,儲層含水量對煤層氣解吸的影響已經(jīng)不是主要因素,關(guān)鍵是井底壓差的控制。實驗模擬發(fā)現(xiàn),大寧區(qū)塊煤層氣井的井底壓差應控制在0.5-1.5 MPa之間。同時,在注氣開采中,驅(qū)替壓力的控制非常重要。
[Abstract]:Taking Qinshui Basin anthracite as the research object, discusses the technology of T1-T2 2D NMR in the process of coal-bed methane and water output of the state of the feasibility in distinguishing the feasibility of methane and water signals and the utilization of coal instead of raw coal by observation of CO2 flooding diagram change spectrum of T2 in the process of water, analyzes the influence of CO2 on coal reservoir the state of water; by observing the changes of T2 spectrum diagram of heavy water flooding methane process, analyzes the process of water production of coalbed gas and the displacement pressure of methane output. The results are as follows: 2D and NMR coal displacement experiment shows that methane and water T1 and the ratio of T2 is very close, trying to distinguish the signals of methane and water the coal in the two-dimensional spectrum of T1-T2 is difficult; instead of coal briquette, the adhesive required during the whole experiment. There were no NMR signals of different permeability of coal sample CO2 water displacement experiment showed that the low Permeability reservoir, coalbed gas migration in the reservoir is very difficult; deep coal mining gas reservoir, the transformation can be particularly important; CO2 can change the wettability of coal, the adsorption water gradually transformed into free water in the coal reservoir. Dry coal and water coal adsorption desorption experiments showed that adsorption of methane is gradually adsorbed by large pores to small pore, and the adsorption and desorption of methane in coal surface changes over time in line with the logarithmic relationship. The adsorption process can be divided into three stages, the first two stages are linear stages, third stages for the logarithmic change stage. In the first stage, linear. The adsorption rate is very large, that the initial desorption, desorption rate is very high. At the same time, the coal pillar in the adsorption amount of methane in a certain range, the adsorption rate and pressure are not relevant. Migration of coal pillar in the water will not only hinder the methane, reducing methane in coal The adsorption rate of the surface. On the one hand is due to the coal surface adsorption ability to face strong water to methane; on the other hand is a part of the pore may be filled with water; at the same time, due to the irregular pore, the water molecules will lead to pore blocking part, methane molecules can not enter the pores. The influence of coal on water column methane migration speed, due to the coal surface, caused by blockage of interaction between water molecules and methane molecule force and water on the migration channel. The coal pillar water reduces methane desorption rate, but it has little effect on the overall pattern, the root cause of water on coal reservoir methane desorption affects the effect of water on coal the reservoir of methane adsorption. Heavy water flooding experiment indicate that the displacement pressure of methane, methane output plays a dual role, both promote and hinder the methane desorption effect. In the continuous output of coalbed gas in the process of reservoir water The influence of quantity on the desorption of coal-bed gas is not the main factor. The key is the control of bottom hole pressure difference. Experimental simulation shows that the bottom hole pressure difference of CBM well in Daning block should be controlled between 0.5-1.5 MPa. Meanwhile, the control of displacement pressure in gas injection mining is very important.

【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE37

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本文編號：1620198