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不同宏观煤岩组分润湿性差异及对甲烷吸附解吸的影响 被引量:6
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作者 陈跃 马卓远 +6 位作者 马东民 李卫波 李国富 杨甫 郑超 滕金祥 伋雨松 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期47-55,共9页
煤的润湿性是煤-水界面作用体现,也是影响甲烷吸附/解吸的重要因素。为了分析不同宏观煤岩组分润湿性差异及对甲烷吸附/解吸的影响,基于大佛寺井田4号煤不同类型镜煤、暗煤样品(空气干燥基样、平衡水样及不同活性剂改性后煤样)润湿性及... 煤的润湿性是煤-水界面作用体现,也是影响甲烷吸附/解吸的重要因素。为了分析不同宏观煤岩组分润湿性差异及对甲烷吸附/解吸的影响,基于大佛寺井田4号煤不同类型镜煤、暗煤样品(空气干燥基样、平衡水样及不同活性剂改性后煤样)润湿性及甲烷吸附/解吸实验结果,分析不同宏观煤岩组分润湿性差异及其对吸附/解吸的影响。结果表明,煤-水接触角均小于90°,具亲水性,镜煤为66.9°,暗煤为61.2°,暗煤润湿性比镜煤好。不同活性剂溶液对煤样处理后润湿性由差到好依次为G502样(疏水性)、6501样、LAS样、JFC样,G502促使煤润湿反转,镜煤和暗煤接触角分别增大至98.8°、90.3°,其他3种活性剂均可改善煤的润湿性,接触角最低降至32.5°。相较于暗煤,镜煤的微孔隙相对发育,占比高达80%,孔隙连通性差,润湿性差,吸附甲烷能力较强,但甲烷解吸效率低于暗煤。煤的润湿性与吸附甲烷的能力负相关,不同样品饱和吸附量为5.63~26.98 cm^(3)/g,G502样、空气干燥样、平衡水样、6501样、JFC样、LAS样吸附能力依次变弱。解吸能力则与润湿性呈正相关,解吸能力由低到高依次为G502样、6501样、JFC样、LAS样。煤的润湿性越好,煤-水界面分子作用越强,煤基质表面易被大量水分子占据,水、甲烷分子竞争吸附,煤吸附甲烷能力变弱,但同时也促进了甲烷解吸。 展开更多
关键词 煤岩组分 润湿性 活性剂 吸附能力 解吸效率
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基于随机森林算法的低煤阶煤层气开发选区预测 被引量:8
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作者 陈跃 王丽雅 +4 位作者 李国富 张林 杨甫 马卓远 高正 《油气藏评价与开发》 CSCD 2022年第4期596-603,616,共9页
中国低煤阶煤层气资源丰富,且煤层气作为一种清洁能源,其开发和利用可有效地缓解我国天然气资源短缺问题,但是商业化规模开发稍显不足,亟需系统研究。煤层气高效开发的前提是有利区优选,但目前煤层气开发选区评价均涉及一定的主观人为因... 中国低煤阶煤层气资源丰富,且煤层气作为一种清洁能源,其开发和利用可有效地缓解我国天然气资源短缺问题,但是商业化规模开发稍显不足,亟需系统研究。煤层气高效开发的前提是有利区优选,但目前煤层气开发选区评价均涉及一定的主观人为因素,会间接影响或干扰预测效果。将黄陇煤田彬长矿区大佛寺井田低煤阶作为研究对象,以生产实际数据为基础,采用机器学习中的随机森林算法对该区煤层气开发选区做出预测。结果表明:①Pearson关联系数(PCC)分析表明含气量、灰分、煤层净厚度、构造位置、顶板厚度、渗透率、储层压力和埋深这8个煤层气产出相关参数相互独立,可用于模型建立;②随机森林算法将煤层气开发选区划分为5类不同程度的区域,其中Ⅰ类(极高)和Ⅱ类(高有利)区占整个研究区域的13.88%,主要分布在井田的中部,西部存在Ⅱ类(高有利区)分布,后续开发部署井位也可着重考虑,而井田的东南部不适于后续部署井位;③由接受者操作特征曲线(ROC)可知,一般成功率曲线与预测率曲线下的面积值(AUC)为0.961,表明随机森林模型预测精度较高,结果可靠。通过机器学习算法对煤层气开发选区进行综合预测,可规避传统算法中的人为主观因素,且具有较高的精度,可为后续非常规油气开发选区提供一定的理论参考依据。 展开更多
关键词 随机森林 开发选区预测 煤层气 低阶煤 黄陇煤田
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代际下工作压力对矿工行为影响:差错管理氛围的中介作用 被引量:1
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作者 郭进平 孙寅峰 +1 位作者 马卓远 聂兴信 《中国矿业》 2022年第12期21-28,共8页
为降低受工作压力影响而导致的矿工不安全行为,引入差错管理氛围作为中介变量,从代际差异角度探究差错管理氛围在新、老两代矿工工作压力及不安全行为间的内在影响机制,构建矿工工作压力-多维度差错管理氛围-不安全行为的假设模型;通过... 为降低受工作压力影响而导致的矿工不安全行为,引入差错管理氛围作为中介变量,从代际差异角度探究差错管理氛围在新、老两代矿工工作压力及不安全行为间的内在影响机制,构建矿工工作压力-多维度差错管理氛围-不安全行为的假设模型;通过调研获得有效问卷284份,并采用SPSS软件和AMOS软件进行中介效应检验和调节效应检验以验证假设模型。研究结果表明:差错学习、差错纠正、差错思考、差错沟通均有效显著影响矿工工作压力及行为表现,其中差错沟通影响最大;差错管理氛围是缓解压力水平和减少矿工不安全行为发生的重要中介变量;代际差异调节作用明显;同等工作压力水平下,老一代矿工差别纠正能力优于新生代矿工;新生代矿工差错思考、差错学习和差错沟通优于老一代矿工。煤矿企业营造符合新、老矿工特征的正向差错管理氛围,能够有效缓解矿工工作压力,降低不安全行为发生的几率。 展开更多
关键词 差错管理氛围 代际差异 工作压力 不安全行为 结构方程模型(SEM)
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水分对煤层气吸附/解吸微观作用研究进展 被引量:13
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作者 郑超 马东民 +4 位作者 陈跃 伋雨松 马卓远 王丽雅 王馨 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期256-268,共13页
水分是制约煤层气吸附/解吸的关键因素之一,受煤储层多元孔隙结构和煤岩组分润湿性差异影响,煤-水-甲烷界面作用导致煤层气产出过程中CH4与H2O相互激励、相互制约。立足于水分对煤层气吸附/解吸作用的研究进展与前沿认识,从煤储层水分... 水分是制约煤层气吸附/解吸的关键因素之一,受煤储层多元孔隙结构和煤岩组分润湿性差异影响,煤-水-甲烷界面作用导致煤层气产出过程中CH4与H2O相互激励、相互制约。立足于水分对煤层气吸附/解吸作用的研究进展与前沿认识,从煤储层水分赋存状态、煤-水界面微观作用和水分对甲烷吸附/解吸影响3个方面重点分析了水分与煤层气吸附/解吸微观效应之间的内在关系。研究认为煤储层孔隙结构及水分赋存状态复杂。以煤-水界面作用及孔隙结构特征为依据将煤储层水划分为结合水、束缚水和自由水3种主要类型,不同类型水分对甲烷吸附的抑制作用机制存在差异、且对低阶煤的影响程度严重。水分相态变化成为影响甲烷解吸-运移的核心,水蒸汽分子通过竞争吸附置换吸附态甲烷,液态水在润湿性和毛细管力作用下水锁堵孔、抑制气-水运移。在地面煤层气钻采过程中水分的作用机理随储层温度-压力环境动态变化而变化。针对水分对甲烷解吸作用机理不清、影响界限不明的现状,由此提出了量化储层水分含量及分布特征,增强甲烷解吸与气-水运移,完善甲烷吸附/解吸理论与模型,强化水分激励、促进煤层气增产4方面的科学问题及发展方向,进一步深化煤-水界面微观作用在煤层气解吸运移过程中的机理,促进煤层气持续稳定高效开发。 展开更多
关键词 煤层气 煤-水界面 润湿体系 吸附/解吸 气-水运移
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分子自组装单层膜的表面浸润性研究现状和展望
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作者 马卓远 汪大洋 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1031-1042,共12页
立足于分子自组装单层膜的制备及结构,讨论了分子自组装单层膜的头基基团与基底的作用机理、主链与环境的温度依赖关系,特别是其端基基团的化学性质及构象对表面浸润行为的影响.重点讨论了分子自组装单层膜的端甲基基团对表面能的贡献... 立足于分子自组装单层膜的制备及结构,讨论了分子自组装单层膜的头基基团与基底的作用机理、主链与环境的温度依赖关系,特别是其端基基团的化学性质及构象对表面浸润行为的影响.重点讨论了分子自组装单层膜的端甲基基团对表面能的贡献、极性端基基团与水分子之间的相互作用以及自组装单层膜表面的分子尺寸粗糙度对表面浸润的影响.最后,基于理论和实验基础对以上问题提出新的认知与看法,并对未来该领域发展的机遇与挑战进行了展望. 展开更多
关键词 分子自组装单层膜 分子间相互作用 表面能 界面水 分子尺寸粗糙度
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黄陇侏罗纪煤田低煤阶镜煤/暗煤孔隙分形特征研究 被引量:1
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作者 田霖 吉勇 +2 位作者 成龙 陈跃 马卓远 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第12期123-127,共5页
煤储层孔隙结构非均质性极其复杂,为研究黄陇煤田煤层气储层不同煤岩成分孔隙特征差异,采集区内黄陵、大佛寺两矿4#及4上煤层样品,剥离镜煤及暗煤成分,进行工业分析、显微组分分析、压汞、低温液氮吸附以及吸附解吸实验等实验测试。基... 煤储层孔隙结构非均质性极其复杂,为研究黄陇煤田煤层气储层不同煤岩成分孔隙特征差异,采集区内黄陵、大佛寺两矿4#及4上煤层样品,剥离镜煤及暗煤成分,进行工业分析、显微组分分析、压汞、低温液氮吸附以及吸附解吸实验等实验测试。基于压汞和低温液氮实验数据,分析了分形维数与煤物质组成、孔隙结构的关系。研究结果表明:不同宏观煤岩成分物质组成迥异,镜煤的镜质组含量、挥发分产率高于暗煤,而惰质组、壳质组、矿物、固定碳低于暗煤,灰分差异无明显规律性。镜煤的排驱压力和中值压力大于暗煤,中值半径则小于暗煤,两者总孔体积和比表面积相当,即镜煤在较大孔径段的孔隙比例小于暗煤,暗煤孔裂隙连通性较镜煤好;镜煤和暗煤的Da1和Da2被较大的比表面积以及孔容所影响,镜煤的Ds随着镜质组含量先上升后下降,暗煤则与之相反。 展开更多
关键词 镜煤 暗煤 孔隙结构 分形维数
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