煤层气解吸过程中甲烷碳同位素特征

煤层气地球化学的研究对象以甲烷为主.为了研究煤岩解吸的煤层气在解吸过程中发生碳同位素分馏作用,测试利用绳索取心煤岩样品在自主研发的煤层气/页岩气密封容器中连续解吸,每250 mL收集一次煤层气样品并进行碳同位素分析.实验结果表明:煤层气解吸前期,δ13CPDB值基本上呈缓慢增加的趋势;当解吸气量增加到一定体积后,δ13CPDB值迅速增高;解吸后期,δ13CPDB值基本上又呈缓慢增加的趋势.在地面恒温解吸条件下,煤层气解吸的δ13CPDB值随时间增加有逐渐增高的趋势,呈先慢后快再慢的过程.一般在煤层气解吸样品的同位素测试中,取解吸前期的气体进行测试,比实际同位素值稍微偏低.因此,在开展煤层气甲烷碳同位素在平面分布特征、成因和分馏机理等研究时需要适当考虑取样时间点这个因素.