生物甲烷代谢对煤孔隙结构的影响

摘要：

微生物代谢把煤转化为甲烷为主的气体,不但增加煤层气资源量,还能实现煤储层的生物增透.选择3种煤阶煤样进行模拟生物甲烷生成实验,通过压汞法分别测试代谢前后煤的孔隙结构,并通过X射线衍射和FTIR测试代谢前后煤大分子结构.结果表明:①生物甲烷代谢后煤样大孔孔容及所占比率显著增加,小孔和微孔孔容有所减少,总孔容、平均孔径和孔隙度也相应增加,而孔比表面积有一定程度降低;②微生物作用后煤样的开放型孔增加,孔隙连通性增强;③生物甲烷代谢改变煤孔隙结构是通过生物酶作用于其大分子结构,使官能团和侧链脱落,苯环打开,氧含量增加,煤的晶化程度降低.微生物把煤转化为生物甲烷的同时,改善了煤的孔隙结构且降低了比表面积,有利于煤层气的解吸和运移产出,对煤层气开发有重要潜在意义.

关键词：煤层气、生物甲烷、代谢、孔隙结构、大分子结构、生物增透

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分类号：TE122.2(石油、天然气地质与勘探)

资助基金：国家自然科学基金项目编号:40972109;41002047;山西省煤层气联合研究基金资助项目编号:2013012004;河南省科技攻关项目编号:132102210253;河南省教育厅科学技术研究重点项目编号:12A440005;13A440335;14A170005;河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室,省部共建国家重点实验室培育基地开放基金项目编号:WS2013A12;WS2012B05联合资助.

在线出版日期：2014-09-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1097-1102