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第 47 卷 第 5 期 煤田地质与勘探 Vol. 47 No.5 2019 年 10 月 COAL GEOLOGY gas content; free gas; average maximum reflectance of vitrinite; porosity 煤层气是一种自生自储式的非常规天然气。一 般认为煤层气主要以 3 种形式存在于煤层中吸附 态、游离态、溶解态[1]，近年来也有学者提出了另 外一种形式固溶气[2-4]，该观点尚未得到实质验 证。目前，煤中吸附态气含量测试方法已非常成熟， 主要采用等温吸附实验和解吸法。煤中游离态气体 含量常常被忽略不计，21 世纪初才逐渐引起人们的 重视，特别是针对低阶煤的游离气。然而，由于游 离气赋存空间和方式复杂，认识不一，至今还没有 有效的测试方法，研究者往往采用推测法获取，如 估算法、测井数据推测、排采数据推测、等温吸附 实验数据推测等。前人采用这些不同方法开展了低 阶煤在不同条件下的游离气研究，取得了比较多的 认识和成果。吴东平等[5]、傅雪海等[5]利用马略特定 ChaoXing 112 煤田地质与勘探 第 47 卷 律建立了煤层气游离气储量计算公式，分别对山西 柳林杨家坪地区煤层气地质储量、海拉尔盆地褐煤 含气性进行了分析评价。张新民等[7]、贾秉义等[8] 利用气体状态方程提出了褐煤游离气含量与有效孔 隙体积、气体压力、气体压缩系数和含气饱和度 4 个参数的相关公式。傅小康等[9]利用孔隙测试手段 获取煤的游离气孔隙体积，并以此来计算游离气含 量，认为常温常压下褐煤中游离气量高达 90，长 焰煤可达到 1030。 郑得文等[10]在分析煤层气资 源储量评估基础参数时，认为煤中游离气可采用常 规气体储量公式计算获得。申建等[11]利用气体状态 方程，采用孔隙率、甲烷气体密度等参数，建立了 深部低阶煤游离气含量计算公式，并对准噶尔盆地 不同埋深阶段气含量特征进行了评价。姚海鹏[12]采 用气体状态方程建立了煤系游离气方程，利用孔隙 率与有效应力的经验公式来获取煤层孔隙率，认为游 离气存在于孔径大于 3 nm 的孔隙中，所计算的游离气 含量甚至高于页岩和砂岩。高丽军等[13]、孙斌等[14]利 用等温吸附实验数据推测游离气含量，认为实测含气 量与理论气含量的差值即为游离气含量。综上可以看 出，前人对游离气的研究主要聚焦于低阶煤，对中高 阶煤中游离气的研究少之又少，大多数研究者在总结 分析煤层气储层物性特征及储集机理的基础上，普遍 认为中高阶煤中游离气可忽略不计 [4,15-16]。 总的来说，目前煤层气游离气研究现状及问题 主要包括① 游离气储集特征复杂，目前尚没有准 确合适的测试方法，主要以推测或估算法为主，但 由于游离气赋存空间认识不一，涌现出多种估算方 法，且各方法理论依据和计算结果差别较大。即使 比较相近或相同的估算方法，也由于参数获取方法 和测试手段不统一或由于方法复杂、重现性差，导 致结果难以比对； ② 国内外针对低阶煤游离气研究 居多，关于中高阶煤的游离气含量定量化，以及不 同煤级煤游离气含量分布规律等方面，目前还没有 展开系统化的研究。 我国含煤面积广，不同煤阶煤分布广泛，煤层 气资源丰富，高瓦斯矿井居多，准确评价包含游离 气在内的煤层气含量对煤层气资源开发与煤矿瓦斯 防治都具有现实意义。本论文针对上述研究现状及 存在问题开展了较深入的研究探讨，采用煤本身参 数建立并优化游离气含量估算方法的基础上，对全 国典型含煤地区 42 组囊括了褐煤、低变质烟煤、中 高变质烟煤、高变质无烟煤的不同煤阶煤游离气含 量进行估算，全面研究系统揭示了游离气含量与煤 变质程度的关系特征。 1 游离气含量估算方法 煤是孔隙–裂隙双重孔隙介质。 吸附态煤层气主 要储集在微孔和小孔中孔径小于 100 nm，这些孔 隙孔径小、比表面积大[17]，有利于甲烷吸附；中、 大孔隙空间较大，甲烷气体分子的自由程增大，被 吸附在煤表面的几率降低， 甲烷主要以游离态存在； 而煤裂隙中是否存在甲烷，目前认识尚不统一[7,18]。 MT/T 9682005煤裂隙描述方法中按照规模将 煤裂隙分为微型、小型、中型、大型和巨型 5 类， 微型裂隙即使在显微镜下其长度和高度也基本都在 毫米至厘米级、宽度在数个微米级，裂隙系统比较 开放，被水基本饱和，吸附态与游离态甲烷气体难 以平衡存在。这一点可由大量煤层气地面排采工程 实践证实，在煤层气井排采初级阶段，为大量产水 状态，只有井底流压降到一定程度才开始慢慢产出 气体。基于此，本文认为游离气体主要储集在煤基 质孔隙中。 目前，基于马略特定律和气体状态方程来建立煤 层气游离气计算公式占多数，包括国家能源局分别发 布的 SY/T 60402013页岩含气量测定方法[19]、 NB/T 10182015 低煤阶煤层含气量测定方法 [20] 行业标准，计算公式如式1。 W MF a S G ρ B    1 1 式中 GMF为游离气中甲烷含量空气干燥基， cm3/g；ρa为煤的视密度，g/cm3；SW为含水饱和度， ；B 为甲烷体积系数，无量纲；为孔隙率，。 式1要求孔隙率等参数采用油气藏岩心分析 实验方法[21]获取，但实验过程复杂、实验结果存在 较大的不确定性和差异性，实践中发现该方法并不 完全适用于煤。现今，煤炭储量计算与煤层气参数 测试中主要通过实验获取真密度和视密度来计算孔 隙率，见式2。规范中真密度测试煤样粒度要求小 于 0.2 mm[22]， 视密度测试煤样粒度要求 1013 mm[23]， 所测过程基本能涉入煤体中所有孔隙，因此，可近 似认为真密度和视密度测试结果计算的孔隙率是储 集游离气孔隙的孔隙率。 ta t 100 ρρ ρ    2 式中 ρt为煤的真密度，g/cm3。 为此，将煤层气游离气含量计算公式修改为 式3。  W MF at 1 11 S G ρρB      3 标准状态下甲烷体积系数按照式4计算。 ChaoXing 第5期 降文萍等 煤中游离气含量估算方法及应用 113 273.15 0.101 273.15 T BZ p    4 式中 Z为甲烷气体压缩因子，无量纲；p为储层压 力，MPa；T为储层温度，℃。 式1式4中各参数测试方法如下 ① 煤的真密度测试方法依据GB/T 2172008煤 的真相对密度测定方法[22]完成，视密度测试方法依 据GB/T 69492010煤的视相对密度测定方法[23]， 储层温度、储层压力按照GB/T 245042009煤层气 注入/压降试井方法 [24]规定方法获取，储层温度也可 采用地温测井法或地温梯度计算等方法获取。 ② 甲烷压缩因子是压力和温度的函数， 可通过 查表得到。唐德中等[25]采用实验方法进行了甲烷压 缩因子测试，在压力0.510 MPa、温度2550℃下 甲烷压缩因子为0.851.00，基本分布在0.901.00， 相差很小，笔者为计算方便，压缩因子均采用1。 ③ 含水饱和度是指煤中水所占孔隙体积与煤 孔隙体积之比。有研究者利用解吸气含量实测数据 与等温吸附实验数据之间关系来获取含气饱和度， 实际上该含气饱和度是实测解吸气含量与理论解吸 气含量的比值，可称为解吸气含量剩余率，汤达祯 等[26]称之为相对含气量或吸附态含气饱和度，即该 含气饱和度基本与储层中水体无关。基于游离气主 要存在于煤孔隙中的认识，含水饱和度也应只考虑 孔隙中储存水量，即煤中的外在水分和内在水分， 可按照GB/T 2122008煤的工业分析方法[27] 采用原煤样标准中为干燥样测定煤中水分。不同 煤的含水饱和度差别较大，一般褐煤含水饱和度最 高，随煤级增高含水饱和度呈降低趋势。谢克昌[28] 研究认为褐煤的外在水分和内在水分均可达20以 上，随变质程度增高两种水分都在减少。贺琼琼[29] 采用核磁共振实验，测得两个褐煤原煤样含水饱和 度分别为30.21、61.58。笔者为计算方便，参照 MT/T 11582011镜质体反射率的煤化程度分级 分类，设定镜质体平均最大反射率小于0.50阶段 褐煤含水饱和度为50，镜质体平均最大反射率 0.500.65阶段变质程度煤含水饱和度为40， 0.651.50阶段煤含水饱和度为30，1.50 2.50阶段煤含水饱和度为20，2.504.00阶段 无烟煤含水饱和度为10。 2 煤样参数及特征 收集分析了中煤科工集团西安研究院有限公司 近年来在国内典型含煤地区42组煤层物性参数测 表 1 煤样参数信息 Table 1 Coal sample parameters 煤样 序号 镜质体 反射率/ 视密度/ gcm–3 真密度/ gcm–3 储层 温度/℃ 储层 压力/MPa 煤样 序号 镜质体反 射率/ 视密度/ gcm–3 真密度/ gcm–3 储层 温度/℃ 储层 压力/MPa s1 0.45 1.36 1.39 41.29 14.23 s22 1.28 1.51 1.58 34.10 6.22 s2 0.56 1.35 1.43 19.96 4.15 s23 1.32 1.36 1.42 23.35 4.62 s3 0.60 1.34 1.43 22.21 3.78 s24 1.34 1.40 1.42 18.77 3.26 s4 0.64 1.29 1.33 27.88 5.35 s25 1.57 1.40 1.43 41.30 4.02 s5 0.64 1.36 1.42 30.47 6.02 s26 1.74 1.41 1.46 24.91 0.49 s6 0.66 1.44 1.50 21.12 0.83 s27 1.94 1.41 1.45 19.00 2.00 s7 0.66 1.28 1.33 28.32 5.00 s28 2.02 1.52 1.58 20.30 2.57 s8 0.66 1.37 1.43 29.48 5.80 s29 2.08 1.44 1.50 22.62 3.36 s9 0.72 1.40 1.46 25.28 5.96 s30 2.08 1.40 1.46 23.10 2.99 s10 0.72 1.33 1.40 29.07 7.02 s31 2.17 1.45 1.52 25.64 2.16 s11 0.73 1.39 1.44 22.13 0.28 s32 2.30 1.36 1.42 28.88 5.69 s12 0.74 1.33 1.36 35.25 10.92 s33 2.31 1.52 1.60 25.00 4.27 s13 0.77 1.33 1.40 29.07 7.02 s34 2.51 1.52 1.60 31.00 7.84 s14 0.81 1.39 1.40 37.40 11.26 s35 2.64 1.42 1.46 33.00 6.41 s15 0.86 1.27 1.30 40.04 9.63 s36 2.81 1.55 1.63 36.21 5.00 s16 0.89 1.34 1.38 51.91 12.50 s37 2.87 1.46 1.53 21.90 4.60 s17 0.92 1.31 1.35 48.21 12.37 s38 2.89 2.07 2.2 24.20 5.20 s18 0.92 1.38 1.43 35.50 6.61 s39 2.93 1.43 1.50 34.40 5.43 s19 0.94 1.38 1.42 43.44 10.47 s40 3.01 1.49 1.57 23.10 5.01 s20 0.94 1.43 1.50 32.08 7.49 s41 3.48 1.45 1.53 22.02 1.92 s21 1.07 1.36 1.40 32.00 6.06 s42 3.51 1.48 1.58 25.04 1.41 ChaoXing 114 煤田地质与勘探 第47卷 试数据，包括新疆、陕西、黑龙江、安徽、河南、贵 州、山东、宁夏、山西等省、自治区，变质程度镜 质体平均最大反射率0.453.51涵盖了从褐煤到 无烟煤三号低、中、高煤级煤。测试数据均来自地面 煤层气井，现场和实验室按照统一的技术标准测试。 分析了各煤样视密度、真密度、孔隙率与煤级 的分布特征图1、图2。由图1可知，随镜质体平 均最大反射率逐渐增高， 视密度和真密度逐渐增大， 真密度增大趋势较高于视密度。孔隙率与镜质体反 射率关系比较特殊，呈两极化特点，分别对应镜质 体平均最大反射率为0.650.90、2.903.50， 孔隙率呈现极高值，在镜质体平均最大反射率 1.35左右呈现极低值。煤化学理论认为，诸如比表 面积、孔隙率等物化性质随煤化程度变化一般均呈 抛物线形态，反映了煤化过程中煤内部结构的变化 特点。在变质程度低即镜质体平均最大反射率较小 图 1 视密度、真密度与镜质体反射率关系 Fig.1 Relationship among apparent density, true density and vitrinite reflectance 图 2 孔隙率与镜质体反射率关系 Fig.2 Relationship between Porosity and vitrinite reflectance 阶段，煤的大、中孔比例大，孔隙率较大；随煤化 程度增高，煤结构在变质作用下逐渐致密，孔隙率 逐渐下降；而在镜质体平均最大反射率增大到无烟 煤阶段时，煤分子结构排列趋向规则化，接近于石 墨晶体，微孔比例大，孔隙率逐渐增大。 3 计算结果分析 利用式3及42组煤样的物性参数，分别计算各 煤样的游离气含量表2。由表2可知，42组煤样的 游离气含量分布在0.041.65 m3/t，平均0.90 m3/t。其 中，1个褐煤样的游离气含量为0.97 m3/t；镜质体 平均最大反射率0.560.65阶段烟煤，游离气含 量分布在0.671.00 m3/t，平均0.90 m3/t；镜质体平 均最大反射率0.652.31阶段烟煤，游离气含量 分布在0.041.65 m3/t，平均0.84 m3/t；镜质体反射 率2.513.51阶段无烟煤，游离气含量分布在 0.491.41 m3/t，平均1.08 m3/t。 表 2 游离气计算结果 Table 2 Calculation results of free gas 煤样 序号 镜质体平均 最大反射率/ 游离气 含量/m3t–1 煤样 序号 镜质体平均 最大反射率/ 游离气 含量/m3t–1 煤样 序号 镜质体平均 最大体反射率/ 游离气 含量/m3t–1 s1 0.45 0.97 s15 0.86 1.06 s29 2.08 0.68 s2 0.56 0.95 s16 0.89 1.57 s30 2.08 0.64 s3 0.60 0.98 s17 0.92 1.65 s31 2.17 0.50 s4 0.64 0.67 s18 0.92 1.03 s32 2.30 1.27 s5 0.64 1.00 s19 0.94 1.28 s33 2.31 0.96 s6 0.66 0.13 s20 0.94 1.52 s34 2.51 1.21 s7 0.66 0.79 s21 1.07 0.79 s35 2.64 0.98 s8 0.66 0.95 s22 1.28 1.12 s36 2.81 1.25 s9 0.72 1.11 s23 1.32 0.92 s37 2.87 1.19 s10 0.72 1.24 s24 1.34 0.21 s38 2.89 1.22 s11 0.73 0.04 s25 1.57 0.21 s39 2.93 1.36 s12 0.74 1.11 s26 1.74 0.09 s40 3.01 1.41 s13 0.77 1.65 s27 1.94 0.29 s41 3.48 0.57 s14 0.81 0.35 s28 2.02 0.47 s42 3.51 0.49 ChaoXing 第5期 降文萍等 煤中游离气含量估算方法及应用 115 根据各煤样解吸气含量测试结果，结合本次游 离气含量计算结果，计算了各煤样的总气含量，并 计算了游离气含量在总气含量中所占比例，如图3 所示。由图中可知，不同煤级煤游离气含量所占比 例随镜质体平均最大反射率增高而降低，比例在 2.1333.25，平均10.75；褐煤的游离气含量所 占总气含量比例为33.25；镜质体反射率小于 0.65阶段烟煤，游离气含量所占比例平均为 21.93；在镜质体平均最大反射率0.652.31阶 段烟煤，游离气含量所占比例平均为13.58；镜质 体平均最大反射率2.513.51阶段无烟煤，游离 气含量所占比例平均为6.66。由于本文中煤含水 饱和度为分阶段取定值，为避免含水饱和度取值不 准的影响，采用统一含水饱和度50计算了各煤样 的游离气含量及其占总气含量的比例图4，由图4 可以看出，游离气含量所占总气含量的比例随变质 程度增高仍呈逐渐减小的趋势，这也证实了低阶煤 中游离气所占比例大的认识。 图 3 不同变质程度煤游离气含量所占比例 Fig.3 Characteristics of free gas content percentage of dif- ferent rank coals 图 4 不同变质程度煤游离气含量所占比例 含水饱和度 50 Fig.4 Characteristics of free gas content percentage of dif- ferent rank coalswater saturation 50 分析了不同煤样游离气含量与镜质体平均最大 反射率的关系，并与解吸气含量以及总气含量相关 特征进行了比较，所用解吸气含量数据为煤样空气 干燥基下所测的甲烷气体含量图5、图6。游离气 含量、解吸气含量与镜质体平均最大反射率关系均 呈现两极化的“双峰”特征，所不同的是游离气含量 的前一个峰值高于后者，即约在镜质体平均最大反 射率为0.90肥煤阶段的游离气含量峰值要高于镜 质体反射率为2.70无烟煤三号阶段，解吸气含量 特征则恰好与之相反。总气含量与镜质体平均最大 反射率关系与解吸气含量特征相同图7， 这也表明 煤层气中吸附气占主要比例。 图 5 游离气含量与镜质体反射率关系 Fig.5 Relationship between free gas content and vitrinite reflectance 图 6 解吸气含量与镜质体反射率关系 Fig.6 Relationship between desorbed gas content and vitrinite reflectance 图 7 总气含量与镜质体反射率关系 Fig.7 Relationship between total gas content and vitrinite reflectance 煤孔隙的比表面积决定了煤对甲烷气体的吸附 空间，而孔体积大小则决定了煤中游离气体储存空 间。煤的孔隙率越大，表明煤体中孔隙系统越发育， 孔隙比表面积和孔体积均相应增大。 低煤级煤的大、 中孔隙含量多、孔体积大，游离气储集空间多；高 煤级煤中微小孔隙含量多、比表面积大，吸附气储 集空间多，解吸气含量大。前期研究[30-31]发现煤对 甲烷的吸附作用随煤变质程度增高而逐渐增大，高 变质程度煤对甲烷的吸附能力远高于低变质程度 ChaoXing 116 煤田地质与勘探 第47卷 煤，导致高变质程度煤吸附气量大，解吸气量也相 应增大。可见解吸气含量大小受控于煤对甲烷气体 的吸附作用和孔隙双重影响，而游离气含量大小则 主要受控于孔隙发育特征。 4 结 论 a. 提出了利用煤密度实验结果计算孔隙率的 游离气含量计算方法，解决了目前游离气含量难以 准确获取的问题。 b. 采用游离气含量计算公式计算发现，从褐煤 到无烟煤三号阶段，游离气含量所占比例分布在 2.1333.25，揭示了煤中游离气含量所占总气含 量比例随镜质体平均最大反射率的增高而逐渐减小 的规律。 c. 不同煤级煤的游离气含量、解吸气含量与镜 质体平均最大反射率均呈“双峰”特征，但总气含量 与镜质体平均最大反射率关系的“双峰”特征主要受 控于解吸气含量。 致谢感谢中煤科工集团西安研究院有限公司 煤层气测试工程中心提供的测试数据。 参考文献 [1] 张新民，张遂安，钟玲文，等. 中国煤层甲烷[M]. 西安陕 西科学技术出版社，199131. [2] ALEV A D，ULYANOVA E V，STARIKOV G P，et al. Latent methane in fossil coals[J]. Fuel， 2004， 8310 1407–1411. [3] ALEV A D，VASYLENKO T A，ULYANOVA E V. Phase states of methane in fossil coals[J]. Solid State Communications， 2004，13010669–673. [4] 秦勇. 国外煤层气成因与储层物性研究进展与分析[J]. 地学 前缘，2005，123289–298. QIN Yong. Advances in overseas geological research on coalbed gasOrigin and reservoir characteristics of coalbed gas[J]. Earth Science Frontiers，2005，123289–298. [5] 吴东平，岳晓燕，高鑫华，等. 柳林杨家坪试验区煤层气地质 储量的计算[J]. 天然气勘探与开发，1993，22126–31． WU Dongping，YUE Xiaoyan，GAO Xinhua，et al. Calculation of coalbed gas geological reserves in Liulin Yangjiaping experi- mental area[J]. Natural Gas Exploration and Development， 1993，22126–31. [6] 傅雪海，秦勇，王万贵，等. 煤储层水溶气研究及褐煤含气量 预测[J]. 天然气地球科学，2005，162153–156． FU Xuehai，QIN Yong，WANG Wangui，et al. Study of gas-dissolving in coalbed water and prediction of gas content of lignite reservoir[J]. Natural Gas Geoscience，2005，162 153–156. [7] 张新民， 韩保山， 李建武. 褐煤煤层气储集特征及气含量确定 方法[J]. 煤田地质与勘探，2006，34328–31． ZHANG Xinmin，HAN Baoshan，LI Jianwu. CBM storage character of lignite and gas content estimate [J]. Coal Ge- ology Exploration，2006，34328–31. [8] 贾秉义， 晋香兰， 李建武， 等. 低煤级煤储层游离气含量计算 以准噶尔盆地东南缘为例[J]. 煤田地质与勘探，2015，432 33–36. JIA Bingyi，JIN Xianglan，LI Jianwu，et al. Calculation of free gas content of low rank coal reservoirsA case study of the southeast margin of Junggar basin[J]. Coal Geology Explora- tion，2015，43233–36. [9] 傅小康. 中国西部低阶煤储层特征及其勘探潜力分析[D]. 北 京中国地质大学北京，2006. [10] 郑得文，张君峰，孙广伯，等. 煤层气资源储量评估基础参数 研究[J]. 中国石油勘探，200831–4. ZHENG Dewen，ZHANG Junfeng，SUN Guangbo，et al. Re- search on coalbed methane reserves estimating parameters[J]. China Petroleum Exploration，200831–4. [11] 申建，杜磊，秦勇，等. 深部低阶煤三相态含气量建模及勘探 启示以准噶尔盆地侏罗纪煤层为例[J]. 天然气工业，2015， 35330–35． SHEN Jian，DU Lei，QIN Yong，et al. Three-phase gas content model of deep low-rank coals and its implication for CBM ex- plorationA case study from the Jurassic coal in the Junggar ba- sin[J]. Natural Gas Industry，2015，35330–35. [12] 姚海鹏. 鄂尔多斯盆地北部晚古生代煤系非常规天然气耦合 成藏机理研究[D]. 徐州中国矿业大学，2017. [13] 高丽军，谢英刚，潘新志，等. 临兴深部煤层气含气性及开发 地质模式分析[J]. 煤炭学报，2018，4361634–1640． GAO Lijun，XIE Yinggang，PAN Xinzhi，et al. Gas analysis of deep coalbed methane and its geological model for development in Linxing block[J]. Journal of China Coal Society， 2018， 436 1634–1640. [14] 孙斌，杨敏芳，杨青，等．准噶尔盆地深部煤层气赋存状态 分析[J]. 煤炭学报，2017，42增刊 1195–202. SUN Bin，YANG Minfang，YANG Qing，et al．Analysis on occurrence state of deep coalbed methane in Junggar basin[J]. Journal of China Coal Society，2017，42S1195–202． [15] 刘大锰， 王颖晋， 蔡益栋. 低阶煤层气富集主控地质因素与成 藏模式分析[J]．煤炭科学技术，2018，4661–8． LIU Dameng，WANG Yingjin，CAI Yidong. Analysis of main geological controls on coalbed methane enrichment and accumu- lation patterns in low rank coals[J]. Coal Science and Technol- ogy，2018，4661–8. [16] 孟召平，刘翠丽，纪懿明. 煤层气/页岩气开发地质条件及其 对比分析[J]. 煤炭学报，2013，385728–736. MENG Zhaoping， LIU Cuili， JI Yiming. Geological conditions of coalbed methane and shale gas exploitation and their comparison analysis[J]. Journal of China Coal Society， 2013， 385 728–736. [17] 降文萍， 宋孝忠， 钟玲文. 基于低温液氮实验的不同煤体结构 煤的孔隙特征及其对瓦斯突出影响研究[J]. 煤炭学报，2011， 364609–614． ChaoXing 第5期 降文萍等 煤中游离气含量估算方法及应用 117 JIANG Wenping，SONG Xiaozhong，ZHONG Lingwen. Re- search on the pore properties of different coal body structure coals and on the effects on gas outburst based on the low-temperature nitrogen adsorption [J]. Journal of China Coal Society，2011，364609–614． [18] Advanced Resources InternationalARI. Powder River basin coalbed methane development and produced water management study[R]. WashingtonU. S. Department of Energy，2002 . [19] 国家能源局. 页岩含气量测定方法SY/T 60402013[S]. 北 京石油工业出版社，2014. [20] 国家能源局. 低煤阶煤层含气量测定方法NB/T 1018 2015[S]. 北京中国电力出版社，2016. [21] 中国国家标准化管理委员会. 岩心分析方法GB/T 29172 2012[S]. 北京中国标准出版社，2013. [22] 中国国家标准化管理委员会. 煤的真相对密度测定方法 GB/T 2172008[S]. 北京中国标准出版社，2008. [23] 中国国家标准化管理委员会. 煤的视相对密度测定方法 GB/T 69492010[S]. 北京中国标准出版社，2011. [24] 中国国家标准化管理委员会. 煤层气注入/压降试井方法 GB/T 245042009[S]. 北京中国标准出版社，2009. [25] 唐德中，吴小华，王永堂. 甲烷压缩因子的测定[J]. 宁波大学 学报理工版，1988，11185–189． TANG Dezhong， WU Xiaohua， WANG Yongtang. Measurements of methane compressibilities[J]. Journal of Ningbo University， 1988，11185–189. [26] 汤达祯，赵俊龙，许浩，等. 中–高煤阶煤层气系统物质能量 动态平衡机制[J]. 煤炭学报，2016，41140–48． TANG Dazhen，ZHAO Junlong，XU Hao，et al. Material and energy dynamic balance mechanism in middle-high rank coalbed methaneCBM systems[J]. Journal of China Coal Society， 2016，41140–48． [27] 中国国家标准化管理委员会. 煤的工业分析方法 GB/T 212 2008[S]. 北京中国标准出版社，2008. [28] 谢克昌. 煤的结构与反应性[M]. 北京科学出版社，2002 44. [29] 贺琼琼. 褐煤干燥的孔隙水运移及其机制研究[D]. 徐州中 国矿业大学，2016. [30] 张群， 桑树勋， 钟玲文， 等. 煤层吸附特征及储气机理[M]. 北 京科学出版社，201333–44. [31] 降文萍，崔永君，张群，等. 不同变质程度煤表面与甲烷 相互作用的量子化学研究[J]. 煤炭学报，2007，323 292–295． JIANG Wenping，CUI Yongjun，ZHANG Qun，et al. The quantum chemical study on different rank coals surface interact- ing with methane[J]. Journal of China Coal Society， 2007， 323 292–295. 责任编辑 范章群 ChaoXing