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作者
吴 双1，汤达祯2，李 松2，李 翔3
单位
1.中国石化石油勘探开发研究院；2.中国地质大学（北京）；3.中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司
摘要
煤层气在储层高温高压环境中主要以超临界吸附状态赋存，温度和压力是影响煤储层含气性的重要外部控制因素，温压条件改变意味着煤-甲烷吸附体系的原始平衡状态被打破，体系能量发生变化。基于无烟煤等温吸附试验数据，通过Gibbs方程对比了甲烷超临界与亚临界吸附的差异，从吸附热力学和吸附动力学角度，分析了温度和压力对甲烷超临界吸附过程中的能量参数的影响规律。
结果表明：超临界条件下的煤-甲烷吸附体系绝对吸附量大于过剩吸附量，二者间的差异随平衡压力增大而增大，随温度升高而减小。对于特定的煤-甲烷吸附体系，吸附势与吸附空间在任意温压条件下呈现单一吸附特征曲线关系，且平衡压力增加引起吸附势减小，吸附空间增大，而温度升高引起吸附势增大，吸附空间减少。甲烷分子主要以菲克型扩散方式在煤岩中传质，由于分子平均自由程受温压控制，扩散系数随压力增大而减小，随温度升高而增大。气体分子吸附活化能本质为分子动能的体现，不受体系压力影响，但受体系温度影响，温度越高，吸附活化能越大。
引用格式
吴双，汤达祯，李松，等. 温度/压力对甲烷超临界吸附能量参数的影响机制[J]. 煤炭科学技术, 2019, 47(9): 60-67.
WU Shuang,TANG Dazhen,LI Song,et al.Effect of temperature and pressure on energy parameters of methane supercritical adsorption[J].Coal Science and Technology,2019, 47(9): 60-67.
责任编辑：王晓珍
编辑整理：朱恩光 审核：杨正凯
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