Способ определения газоносности угольных пластов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК по 1109615 9) 359 601 Я 24 госудю стВеннцй комитет ссср ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ СВИДЕТЕЛЬСТВ К АВТО очности и скорости изме повьппения рений, доп товое давл парамагнит с использо магнитного угольного(56) 1. Шарманова Г.В. Методика разведки угольных месторождений Донецкого бассейна, М., "Недра", 1972,с. 135-136.2, Шарманова Г.В. и др, Методикаразведки угольных месторожденийДонецкого бассейна, М., "Недра,1972, с. 136-137 (прототип).(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗОНОСНОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ, включающийотбор проб угля из пласта, о т л и,ч а ю щ и й с я тем, что, с целью тельн меряют пласонцентрацию пробе угля онного парагазоносность еляют из ние газ ых центр анием эл резонанс БудзиКоршун етал ед зависимо х: в+1.Е остоянные, равные де з мчающему отбор проб угля из пласта,дополнительно измеряют пластовоедавление газа и концентрацию парамагнитных центров в пробе угля с использованием ЭПР, а газоносность угольно"го пласта определяют иэ зависимости-тэ м гО = (2,3+0,1)10 с = -(0,300,03)т Р - пластовое давление, 20 измеренное в кГс/см;М - концентрация парамагнитных центров, 1/г.Способ осуществляется следующимобразом.25 При лабораторных исследованиях определяют концентрацию парамагнитных центров с помощью радиоспектрометра ЭПР. В углях сигнал ЭПР обусловлен свободными радикалами или разорванными углеродными связями.Разорванные углеродные связи в веществе угля связаны с дефектами кристаллической углеродной решетки, которая представляет собой гексогональную структуру, имеющей несколько слоистых структур в виде пачек, в которых атомы углерода находятся в вершинах правильных шестиугольников. Реальная структура угля состоит из пакетов углеродных сеток, ориентированных в различных направлениях.Расстояния между пакетами углеродных сеток изменяются от единиц до тысяч ангстрем и представляют собой поры, размеры которых и их количество в единице объема меняются в зависимости от суммарной степени метаморфизма. Поэтому объем всех пор и трещин в единице объема реального куска угля пропорционален количеству разорванных углеродных связей (свободным радикалам) и соответственно пропорционален концентрации пара- магнитных центров.Так как основная часть газа (метана) в угле содержится в адсорбированной фазе, то, зная объем пор в единице вещества угля и давление газа 1 11096 15 2Изобретение относится к исследованию физико-химических свойстввеществ методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и касается определения газоносности угольных пластов.Известен способ определения газоносности угольных пластов, основан- х: МЧ+Ь Еп а+ с,ный на отборе проб угля с применением различных типов керногазона О где д, Ь,с - постоянные, равные:борников, позволяющих выбуривать изугольного массива керн и поднимать его на поверхность, сохраняя содержащийся в нем газ 13.м,смНедостатком этого способа является высокая стоимость, большое количество непредставительных проб (40557) в результате утечек газа, большая трудоемкость.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является способ изучения газоносности угольныхпластов, включающий отбор проб угляиз пласта.В известном способе уголь, отобранный в скважине обычной двойнойколонковой трубой или в горной выработке свежеобнаженного забоя, помещается в металлический или стеклянный сосуд с герметически закрываю 30щейся крышкой, оборудованной специальным штуцером или соском сошлангом. При этом берется проба угля,по объему примерно равная объемусосуда. В лаборатории проба дегазируется 2 1.Недостатками известного способа.являются неизбежная потеря газа,так как проходит значительное времямежду взятием пробы угля и помещени 40ем ее в герметический стакан, и достаточно большое время лабораторныхисследований (до нескольких суток наодну пробу), так как дегазация пробызаключается в отборе свободно выде 45ляющегося газа и извлечении газапод вакуумом.Кроме того, в связи с тем, чтоосновная часть газа в угле содержится в адсорбированном состоянии в порах размером десятки и сотни ангстрем,00то даже при нагреве и дроблении неудается извлечь большую его часть изугольной пробы.Цель изобретения - повьппение точности и скорости измерений.55Поставленная цель достигается тем,что согласно способу определениягазоносности угольных пластов, вклю1109615 Составитель В. МайоршинТехред Ж.Кастелевич Корректор В. Бутяга Редактор Л. Волкова Заказ 6019/27 Тираж 823 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 13035, Москва, Ж, Раушская наб ., д . 4 /5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 в угольном пласте, можно определить газоносность по указанной зависимости.Номограмма представляет собой зависимость между концентрацией пара- магнитных центров (ПМЦ) в угольном пласте, пластовым давлением и газоносностью угольного пласта.При этом для различных угольных пластов Б меняется в пределах от 5 "10 з и до 8 10 "э 1/г, так как это изменение обусловлено количеством разорванных связей (свободных радикалов), имеющихся в углях, а Р меняется в пределах 1,0-100 кГс/см, которые наблюдаются в угольных пластах.Преимуществом предложенного способа определения газоносности угольных пластов является более высокая эффективность за счет уменьшения времени, необходимого для определения остаточной гаэоносности, например за один час можно определить газоносность в 10 пробах угляЭ и, как следствие, уменьшение трудоемкости работ при отборе лроб угля, так как отпадает необходимость в их герметизации непосредственно при отборе в массиве угля.Преимуществом предложенного способа является также расширение об" ласти применения, так как для определения газоносносги по предложенному способу необходима масса угольной пробы в 5-10 мг, которую можно отобрать из очень тонких пластов даже с помощью геологоразведочных скважин. Кроме того, предложенный способ учитывает свойства угольногс пласта в месте отбора проб. Изобретение может быть примененов горной промышленности для опреде О ления газоносности угольных пластовпо пробам, взятым как в горных выработках действующих и строящихсяшахт, так и по пробам угля, извлеченным на поверхность при геологоразве дочных работах