ICS 73.040 D 21 NB 备案号：49572-2015 中华人民共和国能源行业标准 NB/T 10018—2015 低煤阶煤层含气量测定方法 Method of determining low-rank coal gas content 2015-04-02发布 2015-09-01实施 国家能源局 发布 NB/T10018—2015 目 次 前言 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义 4方法提要 仪器设备与材料 6样品采集 6.1采样前准备 6.2采样原则 7测定方法及流程 7.1自然解吸· 7.2残余气测定 7.3样品干燥及称重 7.4气样采集及气体组分测定 8 数据处理 8.1解吸气体积校正· 8.2 损失气体积计算 8.3 煤层含气量计算·· 8.4吸附时间计算…. 8.5 计算数值精度要求…· 成果报告 9 质量评述· 10.1 样品采集质量评述· 10.2 测定操作质量评述· 10.3 质量评述结论 附录A（规范性附录） 自然解吸原始记录表格式· 附录B（规范性附录） 残余气测定原始记录表格式· 附录C（资料性附录） 损失气体积计算图（直线法） 附录D（资料性附录） 煤层气累计解吸曲线 附录E（规范性附录） 煤层含气量测定结果表格式 NB/T100182015 前言 本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准由能源行业煤层气标准化技术委员会（NEA/TC13）提出并归口。 本标准起草单位：中国石油勘探开发研究院廊坊分院、中国石油天然气股份有限公司华北油田分公 司、中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司、中国矿业大学。 本标准主要起草人：李贵中、邓泽、陈振宏、梁为、苏雪峰、傅雪海、李春虎、庚勐、陈浩。 Ⅱ NB/T10018—2015 低煤阶煤层含气量测定方法 1范围 本标准规定了低煤阶煤层含气量测定的方法提要、仪器设备、样品采集、测定流程、数据处理、成 果报告和质量评述等技术要求。 本标准适用于煤炭和煤层气勘探中低煤阶煤层含气量测定。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T212煤的工业分析方法 GB/T6949煤的视相对密度测定方法 GB/T13610天然气的组成分析气相色谱法 GB/T29172岩心分析方法 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 煤层气（ coalbed methane/coalbed gas 赋存于煤层中、以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主并部分游离于煤孔隙中及溶解于 煤层水中的烃类气体。 3.2 低煤阶low-rank 煤岩的热演化程度低，镜质体油浸最大反射率R。max≤0.65%，包括褐煤和长焰煤。 3.3 损失气lostgas 自煤心开始解吸至装入解吸罐并密封之前散失的气体，以单位质量样品所含气体体积表示。 3.4 解吸气desorbedgas 煤心样品在解吸罐中自然解吸出来的气体，以单位质量样品所含气体体积表示。 3.5 残余气residualgas 自然解吸气测定结束后，残余在煤样中的气体，以单位质量样品所含气体体积表示。 3.6 游离气freegas 赋存于煤层裂隙、割理及孔隙中的游离态天然气体，以单位质量样品所含气体体积表示。 3.7 空气干燥基airdrybasis 以与空气湿度达到平衡状态的煤为基准，以下标ad表示。 1 NB/T10018—2015 3.8 干燥无灰基dry-ashfreebasis 以假想无水、无灰状态的煤为基准，以下标daf表示。 3.9 采样时间samplingtime 包括两部分：从起钻到煤心提升至井口所用的时间和从煤心提升至井口到装入解吸罐密封所用 的时间。 3.10 损失时间losttime 从开始解吸至装罐密封的时间。 4方法提要 低煤阶煤层含气量主要由吸附气和游离气组成，其中吸附气包括损失气、解吸气和残余气。本标准 采用注入氢气置换解吸罐内自由空气的方法获取损失气、解吸气和残余气，利用孔隙度、含气饱和度、 温度、压力等参数计算游离气。 氧化作用对低煤阶煤层含气量测定结果有较大影响，因此相比于中、高煤阶煤层含气量测定，本标 准更注重解吸测试过程中煤岩的防氧化处理，仪器指标和操作要求有区别。 5仪器设备与材料 5.1解吸罐：圆柱形，带进气口、出气口和压力表（量程不大于1MPa），容积在1000cm3以上，0.2MPa 压力下保持气密性。解吸罐示意图见图1。 1—罐盖；2——进气口；3——气压表：4——出气口：5——罐体。 图1解吸罐示意图 5.2气体计量装置：量程不小于200cm3，精度不低于1cm。 5.3恒温装置：温控精度土1℃。 5.4温度计：适用范围-30℃~80℃。 5.5气压计：60kPa～106kPa，分度值0.1kPa。 5.6电子秤：量程10kg，感量1g。 2 NB/T10018—2015 5.7标准筛：0.25mm（60目）。 5.8研磨罐：容积不小于150cm，配有进气口、出气口，保持气密性。研磨管示意图见图2。 1——进气口；2——出气口；3——钢饼；4——罐体；5——罐盖。 图2研磨罐示意图 5.9研磨机：转速不低于700r/min，出样粒度小于0.2mm。 5.10软管：长度约1m。 5.11气样袋：容积不小于250cm，不与煤层气发生化学反应的耐酸化耐腐蚀材质，密封性好。 5.12气样瓶：容积不小于250cm²，玻璃材质。 5.13填料：对煤层气不产生吸附和反应的圆柱体、玻璃球、空心管等。 5.14塑料袋：厚度不小于0.14mm。 5.15小型真空封口机：极限压力不高于60kPa。 5.16氢气：纯度不低于99%。 5.17干燥箱：控温范围为室温-100℃；温度分辨率为0.1℃，可充入情性气体。 6样品采集 6.1采样前准备 6.1.1钻遇煤层前，采样人员需提前到达现场，安装调试仪器设备，进入工作状态，了解钻井参数，提 出取心建议。 6.1.2使用解吸罐前，应对其进行气密性检测，0.2MPa压力下2h保持压力不变。 6.1.3在煤样装罐前，应将恒温装置温度调至储层温度。储层温度可通过测试返出泥浆温度或采用温度 梯度预测方法得到。 6.2采样原则 6.2.1采样要求及样品长度 样品量以装满解吸罐为宜，如煤心采取量不足又需要采样测定时，根据现场取心实际情况以及设备 使用情况进行适当调整，并在备注中说明。 6.2.2采样时间 从起钻到煤心提升至井口所用的时间要求：井深每100m的提心时间不得超过2min。 煤心从井口至装入解吸罐密封所用的时间要求：应控制在10min以内。 6.2.3煤心采样 待煤心提出井口，尽快打开取心管，剔除夹研及杂物，若煤心受到钻井液污染，迅速用洁净布擦除 3