被《石油学报》拒了的文章“有关煤层气开采机理的讨论”以及回复评审意见

penaldo

suzhongliang 发表于 2015-6-16 10:28
目前已经形成的关于煤层气解吸-扩散-渗流的理论已经成为系统，并且能够自圆其说。而你们的观点刚提出，且被 ...

我不知道您在看过文章之后觉得“自圆其说”还能不能成立？如果能自圆其说，我也就没必要发表这篇文章了，恰恰有很多逻辑上的漏洞和生产现场上的异常现象说明这个理论其实是有较大缺陷的，是没法自圆其说的。论文可以对理论和观点争鸣，只要论述合情合理，没有明显的逻辑漏洞，就应该允许这种观点的存在。我其实很想听听专家们提出意见让我继续思考和改进。我把专家意见贴出来，也就是让大家了解所谓的“专业人士”提出的问题一点都不专业，这些所谓的“质疑”其实都没质疑到重点上，甚至有些“质疑”文不对题，我的回答有理有据。在这么不专业的评价下将论文否掉，让我非常失望。

penaldo

suzhongliang 发表于 2015-6-16 10:24
还有一点，你说煤层自由气含量比吸附气高，这点恐怕很难证明吧，从压裂返排阶段的现场产量找证据有点不太靠 ...

如果我很难证明煤层气自由气含量比吸附气高，同样你也很难证明吸附气比自由气高。如果吸附理论成立的话，那么在大于储层压力情况下，吸附气是很难出来的，压裂返排从侧面论证了吸附理论的缺陷，这难道不靠谱？BP公司统计了圣胡安盆地煤层气井的产量，发现产气量和渗透率正相关，和吸附气含量没有相关性，难道这个结果也不靠谱？

不仅仅是美国人，全世界成功商业开发的国家，包括加拿大，澳大利亚，基本上都是中低阶煤，就我们国家开发的是中高阶煤，难道中国就那么特殊？事实上，中国的低阶煤也很多，有50%的比例都是低阶煤。中石油煤层气公司这几年的实践表明，中低价煤的产气量要远远高于中高煤阶。难道说我们早期决定开发中高煤阶就没有失误？我们为什么不去复制国外的成功经验，反而要自成一派呢？

你说的为什么我们开发高煤阶的原因只是猜测和道听途说，我以前和国内早期开发煤层气的决策专家聊过，问他们为什么他们当初为什么决定以沁水为主战场开采高阶煤，说实话如果你知道了他们的回答可能会让你大跌眼镜，历史可能就被这么一小群人的想法改变了。

penaldo

suzhongliang 发表于 2015-6-16 10:15
在你的文章中还有一个观点，说水分子比甲烷分子还小，这样煤岩基质孔隙优先吸附水分子，导致甲烷必须先溶解 ...

我还第一次听说水分子还有组团的，难道是一坨一坨的吗？呵呵，，

我不太清楚你说的“水分子团”是否存在，是你的想象还是有文献，如有文献请分享一下。如果你能证明水分子抱团确实成立，我们可以继续讨论水分子抱团的条件，还有气体分子是否也会抱团，把这些问题讨论清楚了以后，最后再考虑“分子团”能不能进入微孔隙的问题，所以那时再质疑能不能否定不迟，，

我提出的理论其实很简单，第1，水分子是小于甲烷分子的，因此甲烷能进去水分子也能进去；第2，煤岩是在水环境中形成的，因此微孔表面原始饱含水，我觉得大家可以达成这个共识，你认同吗？第3，拿一块煤岩做试验，滴一滴水上去就可以看出煤岩是亲水而不是亲气的，这你认同吗？如果这3点没问题，我觉得水分子能进入微孔还是比较合理的。

penaldo

suzhongliang 发表于 2015-6-16 10:02
要想让评审相信你的观点，首先搞明白啥叫吸附气，但目前还不能很好定义啥是吸附气。
吸附态肯定是不同于自 ...

你说了这么多，我也没看明白你想表达什么意思。你说要搞清楚吸附气的定义是前提，然后又说目前很难定义吸附气，你这样说我都不知道怎么评论了，，

suzhongliang 发表于 2015-6-16 10:02
“认识煤层气吸附态需要把握两点：1.吸附和解吸永远是处于动态的平衡，一旦平衡打破，就会发生吸附或解吸现象；2.吸附态煤层气主要存在于多孔性煤岩基质的内表面（裂缝面的吸附量其实微乎其微），吸附态煤层气的解吸必须通过多孔性基质才能进入裂缝，同样煤岩外面的自由气必须通过多孔性基质才能进入内表面，两种过程都受扩散（煤层气分子在微孔隙通道内的运动）影响，过程都比较缓慢。”

这一段你是在论述吸附解吸经典理论，同样不太明白你想表达什么意思，请问4个问题吧：
1.为什么分子在微孔通道运动是扩散而不是渗流？如果渗透率低是原因，渗透率低不等于没有渗透率，钢板有没有渗透性？钢板不能渗流那么给一个浓度差它能不能扩散？答案显然是否定的。
2.微孔运动的动力是浓度差还是密度差？如果动力是浓度差，如果微孔表面没有水只有甲烷，那么不管密度多大，浓度永远是100%，这种情况下怎么扩散？如果有水，也就说明我提出的水分子能进微孔是正确的，在这种情况下，甲烷溶解度（浓度）非常小，那么一点浓度差能扩散多少气？如果动力是密度差，那就是渗流。
3.只有溶解才能扩散，比如墨汁滴入水中。现在有1杯水，上面接触空气，空气浓度为100%，水中空气浓度很小，常压下约为1%。这么大的浓度差，难道在这种情况下空气会自然扩散到水中？这么大的浓度差空气都不会扩散，煤层气在那么小一点溶解度的情况下会在地层中扩散？
4.常规天然气藏，盖层泥岩渗透性很差，甲烷浓度很小，而储层中甲烷的浓度接近100%，请问这么大的浓度差条件下，为什么千百万年天然气藏没有扩散逸失？

如果根据煤层气开采扩散理论能把这4个问题解释清楚了，我也不会否定它了，，

suzhongliang

我愿意花点时间来和你探讨一下。冒昧问一下，这些观点是你个人的还是李传亮老师的？
你的疑问归结为以下几点：
1.什么是吸附气，吸附气的含量与自由气含量的高低；
2.原始储层条件下，煤岩基质微孔隙是否存在数量可观的水分子；
3.解吸气在基质中的流动问题；

suzhongliang

我对这几个问题的理解如下：
1.吸附态就是一种吸附和解吸处于动态平衡的状态，吸附气的含量可已通过Langmuir方程给出，该曲线表明在同等外界压力下，吸附量远超过自由气的量。
你说压裂返排过程甲烷在高于储层压力的情况下涌出好多，理论上可能的原因有：a.储层是过饱和吸附(储层状态点处于在等温吸附曲线的上方)，但煤层出现该种情况的少;b.出来的大部分是自由气，因为人工裂缝沟通了很多天然裂缝，天然裂缝都是自由气的主要聚集地(这种情况的可能性较大)。

suzhongliang

2.水分子团纯粹是我的猜测，我毕竟对物理化学不太了解。但物理化学书上有提到，水如果是自由状态的话，是存在电离的，就会有H键的作用，分子通过H键会结合成团（(H2O)n。
3.由于基质微孔隙孔径太小，大西定律已经不能适用（不适合分子通过与孔壁碰撞等形式运动的情况）。目前，适用扩散理论来描述的，但有人提出扩散仅存在于多相中，这个叫法不对。我个人觉得无所谓，能描述就行。