煤岩润湿性对煤层气赋存的影响机理

岩石对流体的润湿性决定了孔隙中流体的分布特征,多孔介质中的小孔隙优先被润湿相流体占据.基于这一原理,分析了目前煤岩润湿性实验与煤层气赋存状态的矛盾,从煤岩润湿性的角度,提出了两种可能的煤层气宏观赋存模式.如果煤岩亲气,甲烷在毛管压力的作用下,可以被割理中的水封闭在煤基质中.由于煤基质和割理界面处的毛管压力,煤层气的吸附是平衡的,但赋存可以出现欠饱和状态,这也是排采过程中出现临界解吸现象的原因.当煤岩水相润湿时,水相需要占据煤岩中的小孔隙(基质),甲烷可以通过液相吸附的形态储存在基质中.液相吸附中,排采过程的临界解吸源自欠饱和的煤层气溶解状态.通过煤层气液相吸附的验证实验,也表明甲烷可以通过液相吸附的形式大量赋存于煤层中.