《《煤层气地质学》2006年试题a、b及参考答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《煤层气地质学》2006年试题a、b及参考答案（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1中国矿业大学中国矿业大学 20062007 学年第学年第 1 学期学期煤层气地质学煤层气地质学试卷（试卷（A）卷）卷考试时间：考试时间： 100 分钟分钟 考试方式：考试方式： 开卷开卷 学院：学院： 资源学院资源学院 班级：班级： 姓名：姓名： 学号：学号：_ 题号12345总分得分阅卷人1、下图是 TL005 井 3 号煤层原煤的等温吸附曲线，实测原煤含气量为11.38 m3/t，储层压力为 5.72MPa，列出公式和具体数值计算：1）朗格缪尔体积（VL,ad） 、压力（PL,ad） ；（6 分）2）计算理论饱和度、实测饱和度；（6 分）3）计算临界解吸压力和理论采收率（设枯竭压力为 0
2、.7MPa）：（6 分）4）计算临/储比。 （3 分）0369121518212427300123456789 P /MPaVL,ad ，m3 /tTL005,Ro,max=2.16%22、已知某煤储层在埋深 1030m 处实测储层压力为 8.64 MPa、储层温度为36.5（恒温带深度 30m，温度为 14.2） 、闭合压力为 13.97 MPa、计算储层压力梯度、压力系数（静水压力梯度取 0.98 MPa/100m） 、现代地温梯度、最小水平应力梯度，分析煤储层的饱和状态。 （15 分）3、煤体在吸附气体时可引起自身的膨胀，在解吸气体时则导致自身收缩（常称之为自调节作用） 。煤层气开发过程
3、中，储层压力降低，煤层气发生解吸，煤基质出现收缩，收缩量通过吸附膨胀实验来计算。煤在有效应力和温度不变的情况下，体积形变与流体压力的关系与朗格缪尔方程的形式相同，即：50max pppv式中，为压力 p 下吸附的体积应变；为最大应变量，即无限压力下的渐vmax近值；p50为最大应变量一半时的压力。吸附与解吸为完全可逆的过程，煤吸附 膨胀参数等价于煤基质收缩参数。现对某煤样在 20、有效应力 2 MPa 不变的情况下进行吸附膨胀实验，得到表 1 中的数据，作图求煤的和 p50，并绘制max煤基质收缩量与流体压力的关系图。 （29 分）表表 1 煤吸附膨胀实验表煤吸附膨胀实验表P/MPa/10-4
4、v0.569.33 0.9711.22 1.8913.69 2.9516.21 3.9117.56 4.4218.1634、下图是甲烷在不同矿化度、不同压力、不同温度条件下的溶解度实验成果图，将该图反映的信息表述出来。 （15 分）5、论述中国煤层气产业化展望。 （20 分） 煤层气地质学煤层气地质学2006 年年 A 卷参考答案卷参考答案1. 解：解：1）从图上读出 VL,ad= 25.4 m3/t；PL,ad= 1.0 MPa； 2）由 S理=V实/VL ， 得：S理= 11.38/25.4=44.8%由朗格缪尔方程：计算储层压力下的理论吸附量 V= LL pppVV21.6m3/t由 S
5、实=V实/V 得：S实=11.38/21.6=52.7%3）临界解吸压力由：，得：实实 VVPVPLL cdPcd= =0.8MPa38.114 .250 . 138.11036912151821242730330.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.00100200300400500矿化度（mg/ml）甲烷溶解度(m3甲烷/m3水)压力2MPa，温度20压力6MPa，温度30 压力10MPa，温度40压力14MPa，温度50 压力18MPa，温度60压力22MPa，温度70 压力26MPa，温度804理论采收率由：，%100)()(1 (adLcdcdLad PPPP
6、PP得：=（1）100%=7.4%）（）（ 7 . 00 . 18 . 0 8 . 00 . 17 . 04）=0.14PPcd 72. 58 . 02、解、解Kp=0.84 MPa/100m；压力系数= =0.86；HP 103064. 8gradPwpK98. 00.84KT=2.23/100m3010300 TT 10002 .145 .36闭合压力即为最小水平应力，最小水平应力梯度=1.37 MPa/100m；103097.13由于压力系数 0.861，该储层为略欠压状态。3、解、解由 50max pppv50max50pppvv1）由表中每个应力（P）下所对应的体积形变，计算（表 1
7、）；vpv2）作与的散点图（图 1） ，拟合成线性关系，得出该直线的斜率与截距pvv501 p；50max p3）由拟合的直线方程 y1.33x27.40 中（图 1） ，可知：=1.33501 p=27.4050max pP50=0.75MPa，=20.5510-4 max75. 01055.204ppv表表 1 煤吸附膨胀实验表煤吸附膨胀实验表P/MPa/10-4v/ P(10-4)v0.569.3316.6650.9711.2211.57 1.8913.697.24 2.9516.215.49 3.9117.564.49 4.4218.164.114）绘制的与 p 的关系见图 2。max
8、4、答、答本题图的横坐标为矿化度，区间为 0500mg/ml；纵坐标为甲烷溶解度，区间为 02m3甲烷/ m3水。从单一曲线来看，在相同压力和温度条件下，随矿化度的增大甲烷溶解度不断降低，在矿化度低于 400mg/ml 之前，溶解度快速降低，400mg/ml 之后，溶解度缓慢降低。从纵向来看，在矿化度相同条件下，甲烷溶解度随压力的增加而增大，在矿化度高于300mg/ml，压力大于 10MPa、温度大于 40时，随着压力和温度的增加甲烷溶解度增大较缓慢。总体上在矿化度低于 300mg/ml，压力和温度对甲烷溶解度影响显著。煤层甲烷在水中的最大溶解度可达 1.8m3甲烷/ m3水。5、答题要点、答
9、题要点 1) 我国煤层气产业发展现状 (1) 煤层气产业化的基础条件 a 我国煤层气资源前景基本查明 b 掌握了常规开发技术 c 具有良好的市场前景 (2) 煤层气勘探开发进展情况 a 至 2005 年底国内钻井情况 b 煤层气勘探已取得了产气突破 c 煤层气勘探已取得了产气突破 d 对外合作成果丰硕 (3) 矿井瓦斯（煤层气）抽采 2) 国外煤层气产业化的启示2-2#81012141618200123456 P /MPav10-4y = -1.3327x + 27.401 R2 = 0.930446810121416188101214161820v10-4v/p(10-4)2-2#81012
10、141618200123456 P /MPav10-4y = -1.3327x + 27.401 R2 = 0.930446810121416188101214161820v10-4v/p(10-4)6(1) 美国、加拿大煤层气发展现状 (2) 美国、加拿大煤层气产业发展的启示 3)我国煤层气产业化瓶颈问题 (1) 煤层气开发利用政策扶持力度不够 (2) 煤层气勘探开发和科技投入过低且分散，一些关键技术和设备有待提高 (3) 探矿权重复设置现象突出 (4) 基础管网薄弱 (5) 市场机制不完善 (6) 下游市场不发育，气价过低 4)我国煤层气产业化展望 (1) 中央政府高度重视(2) 能源、环
11、境、煤矿安全生产迫切需要加快煤层气开发利用 (3) 建立国家煤层气工程研究中心 煤层气开发技术日臻完善清洁发展机制(CDM)基础设施不断完善 煤层气“十一五”发展规划7中国矿业大学中国矿业大学 20062007 学年第学年第 1 学期学期煤层气地质学煤层气地质学试卷（试卷（B）卷）卷考试时间：考试时间： 100 分钟分钟 考试方式：考试方式： 开卷开卷 学院：学院： 资源学院资源学院 班级：班级： 姓名：姓名： 学号：学号：_ 题号12345总分得分阅卷人1、下图是不同煤级煤在平衡水和 30C 条件下的高压吸附实验成果，即朗格缪尔体积（VL）与镜质组最大反射率 Ro,max 之间的关系，将该图
12、反映的信息表述出来。 （15 分）y1 = 7.9593x + 3.9913 r= 0.89y2= -6.5863x + 61.122 r= 0.9705101520253035400123456789 Ro，maxVL,dafm3 .t-182、下图是 TL001 井 3 号煤层原煤的等温吸附曲线，实测原煤含气量为11.38 m3/t，储层压力为 5.72MPa，列出公式和具体数值计算：1）从图上读出朗格缪尔体积（VL,ad） 、压力（PL,ad） ；（6 分）2）计算理论饱和度、实测饱和度；（6 分）3）计算临界解吸压力和理论采收率（设枯竭压力为 0.7MPa）：（6 分）4）计算临/储比
13、。 （3 分）3、已知某煤储层在埋深 820m 处实测储层压力为 8.14 MPa、储层温度为 38.2（恒温带深度 20m，温度为 15.2） 、闭合压力为 10.36 MPa、计算储层压力梯度、压力系数（静水压力梯度取 0.98 MPa/100m） 、现代地温梯度、最小水平应力梯度，分析煤储层的饱和状态。 （15 分）4、煤体在吸附气体时可引起自身的膨胀，在解吸气体时则导致自身收缩（常称之为自调节作用） 。煤层气开发过程中，储层压力降低，煤层气发生解吸，煤基质出现收缩，收缩量通过吸附膨胀实验来计算。煤在有效应力和温度不变的情况下，体积形变与流体压力的关系与朗格缪尔方程的形式相同，即：036
14、9121518212427300123456789 P /MPaVL,ad ，m3 /tTL001,Ro,max=2.23%950max pppv式中，为压力 p 下吸附的体积应变；为最大应变量，即无限压力下的渐vmax近值；p50为最大应变量一半时的压力。吸附与解吸为完全可逆的过程，煤吸附 膨胀参数等价于煤基质收缩参数。现对某煤样在 20、有效应力 2 MPa 不变的情况下进行吸附膨胀实验，得到表 1 中的数据，作图求煤的和 p50，并绘制max煤基质收缩量与流体压力的关系图。 （29 分）表表 1 煤吸附膨胀实验表煤吸附膨胀实验表P/MPa/10-4v0.561.01 0.971.72 2
15、.013.04 2.924.064、表 1 是某煤样的等温吸附曲线（空气干燥基） ，实测该煤层含气量为11.38 m3/t，储层压力为 5.72MPa，列出公式和具体数值作图并计算：（27 分）1）绘制等温吸附曲线；（3 分）2）计算 p / V 值，绘制 p / V 与 p 关系图；（3 分）3）计算朗格缪尔体积（VL,ad）和朗格缪尔压力（PL,ad） （6 分）4）计算理论饱和度、实测饱和度；（6 分）5）计算临界解吸压力和理论采收率（设废弃压力为 0.7MPa）：（6 分）6）计算临/储比。 （3 分）表表 1 煤吸附实验表煤吸附实验表p (MPa)V (m3/t)p / V 00 1.029.592584 2.0314.87186 3.0418.24000 4.0320.53644 5.0622.29063 6.0423.56867 7.0524.61251 8.0625.4574310煤层气地质学煤层气地质学2006 年年 B 卷参考答案卷参考答案1、答：答：下图横坐标是镜质组最大反射率 Ro,max ，区间为 09%；纵坐标是朗格缪尔体积（VL，daf） ，区间是 040m3/t。不同煤级煤在平衡水和 30C 条件下的高压吸附实验成果表明煤级对煤的吸附能力起着重要的控制作用。朗格缪尔体积与镜质组最大反射率 Ro,
