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煤储层特征 井下试验 能够进入井下巷道，提供了直接接触煤层的机会，这是那些纯粹从地面作业找气的人们所不 能得到的。但由于井下环境的不同，给测量工作带来的不光有优势，同时也有挑战。 地质特征 评价任何煤层储层的首要任务是了解地质状况。井下的情况便于非常详细地对煤层进行填 图。突出的特点是煤具有层里，包括潜在的填充带，最重要的是割理。割理是煤层内接近垂 直的裂缝。割理间距的决定达西渗流开始作用前，扩散的范围。割理本身的性质是最重要的 - 它们是否填充了黏土或碳酸盐？这种填充物可以很有效地密封煤层。煤的硬度变化也很重 要，这是因为煤炭的力学性质将会强烈地影响煤层对排水所带来的有效应力变化的反应方 式。这种变化起因于流体压力下降，以及煤因释放气体和水而引起收缩。 井下试验方法 气含量测试 储层性质最基本的试验是对储层压力和气体含量的评估。气体含量惯用的测量方法是，首先 取芯，把它放在一个解吸罐内，测量其解吸的气体。这种技术在井下环境中使用受到一定的 限制，一方面由于煤的解吸是从其被切割时开始，另一方面取芯所花费的时间可能过长。经 常与煤芯损失气的估算法相违背，这是因为煤芯解吸速度得到测定之前的时间已经滞后了。 从一个钻孔中得到钻进和冲孔钻屑用于气体含量测量有显著性优势。这可以通过使用空气或水 循环来实现。前者提供了钻屑最快的返回方法，并且适合于干燥煤层。在图1中对其进行了说 明。迅速收集钻屑，并从给定钻孔段收集钻屑，进行测量并用作构造煤或者有突出倾向的煤的 判定指标。然而，在收集钻屑并把它们放于一个解吸罐内进行解吸时，在极高的速率下用水冲 洗短孔是完全有可能的。一旦解吸罐的解吸速度放缓，可以磨碎钻屑，以确定残余气体的量， 这种方法将会成为煤芯解吸的常用方法。钻屑在转送过程中的气体损失可通过扩散方程的解来 确定。不仅气体含量可以确定，而且煤的扩散系数也可以确定。该过程可以得到高度精确的结 果。 袋式滤器 煤层 填料箱 空气 钻杆 旋风除尘器 钻屑的高速移动 钻头 钻屑收集器 架式钻机 图1 干式钻孔取样系统 Sigra 控股有限公司 .au 澳大利亚昆士兰州Acacia Ridge市Colebard西街93号, 4110 CSRC-UA-04/2010 +61 7 3216 6344 info@.au Sigra 已经开发了另一种系统，可以测量深孔钻屑的气体含量和吸附压力。这是钻孔加压工具。这种工具附着于 牢固胶合的竖管上，包含一个旋转密封和一个维持钻孔压力的压力调节阀。这种压力可防止气体渗入钻孔壁。 取出并放入一个加压解吸罐内的钻屑具有极微的解吸且解吸压力可以进行测量。这可以通过相关吸附等温线取 得气体含量。图2给出了这种设备的结构。