镜煤逐级抽提的超临界等温吸附响应及其动力学模型

煤层气成藏和开采与常规天然气之间的本质不同，在于煤层气主要呈吸附态赋存，且在产出之前须先发生解吸。为此，煤吸附/解吸特性始终是煤储层乃至煤层气地质研究的一个核心问题。然而，传统吸附模型并不能客观描述地层/实验室条件下煤的吸附特性，现有的单分子层、多分子层、微孔充填等理论无法全面阐释煤对甲烷的超临界吸附行为，尤其是地层条件下客观存在的超临界甲烷吸附现象，成为本领域面临困惑之一。有鉴于此，本项目拟紧密围绕"煤吸附/结构耦合关系及其动力学机理"这一科学问题，按照先易后难、循序渐进的原则，选择第二次煤化作用跃变前后不同煤级的4套镜煤样品为研究对象，采取溶剂逐级（四级）抽提的实验方法，模拟煤孔隙结构和化学结构/化合物组成的变化，分析镜煤高压等温吸附行为随煤结构的演化规律，采用量子化学等理论解析吸附动力学参数，初步阐明煤超临界吸附的物理/化学实质，构建尽可能接近于真实的镜煤甲烷吸附动力学模型。