二氧化碳和氦气对低煤阶煤煤润湿性的影响研究

陈基瑜^1,2，姚艳斌^1,2，孙晓晓^1,2，谢松彬^1,2，郭威^1,2

1. 中国地质大学(北京)非常规天然气地质评价及开发工程北京市重点试验室2. 中国地质大学(北京)能源学院

摘 要：为了探讨不同性质的气体对低煤阶煤水润湿性的影响,采用低场核磁共振技术,研究了3种条件下湿煤粉饱和水和气（CO2和He）驱替水试验过程中的T2谱的变化。结果表明:湿煤粉饱和水的过程中,CO2的存在能抑制煤样吸水,而He的存在不影响煤样吸水;气驱替水试验过程中,CO2能将煤中的吸附水驱替置换为毛管束缚水,且随着CO2的压力越大,这种置换作用越强;而He不具备这种置换的能力。造成这种现象的可能原因是:CO2对煤具有较强的吸附能力,从而会改变煤表面的性质,减弱煤-水间的相互吸引力、导致煤和水的接触角变大,从而降低煤的亲水性。可见CO2具有改变煤润湿性的能力,而He对煤的润湿性没有影响。

关键词：煤的润湿性;核磁共振;CO2与He;煤-水作用;气体吸附;