生物甲烷代谢对煤孔隙结构的影响

作     者：夏大平 郭红玉 马俊强 司青 苏现波 XIA Da-ping;GUO Hong-yu;MA Jun-qiang;SI Qing;SU Xian-bo

作者机构：河南理工大学河南焦作454000 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(河南理工大学)河南焦作454000 

出 版 物：《天然气地球科学》 (Natural Gas Geoscience)

年 卷 期：2014年第25卷第7期

页      面：1097-1102页

核心收录：

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

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 

主　　题：煤层气 生物甲烷 代谢 孔隙结构 大分子结构 生物增透 

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。