非常规气包括页岩气、致密气和煤层气。煤层气是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。
俗称“瓦斯”，热值是通用煤的2-5倍，1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21kg标准煤，其热值与天然气相当，可以与天然气混输混用，而且燃烧后很洁净，几乎不产生任何废气，是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。
煤层气是高效洁净能源，是能源行业中发展空间巨大的新兴产业之一。根据我国《煤层气开发利用“十四五”发展规划》涉及技术，开展陆相、海陆过渡相煤层气、页岩气等富集机理与分布规律研究，掌握非常规气“甜点区”评价技术，煤层气产业将面临重大发展机会。
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一、目前煤层气开发遇到的技术问题有哪些？
抽采煤层气是一项重大的技术难题，要求掌握复杂煤体结构中瓦斯运移的基本规律。当煤体吸附气体时，煤基质产生膨胀变形；当煤体解吸气体时，煤基质产生收缩变形。煤体的膨胀、收缩变形直接使煤体内渗透通道发生变化，影响煤体渗透性，而煤体渗透性的变化又反过来影响煤体吸附、解吸特性。煤体的吸附、解吸特性和煤体其它物性是一个动态联系过程，即相互耦合过程。
煤与瓦斯突出事故是煤矿生产中最严重、最危险的灾害之一，它不仅能够损坏各生产系统，而且会造成大量的人员伤亡。在煤与瓦斯突出事故中，瓦斯研究具有十分重要的作用。
研究煤体吸附、解吸的变形规律，对进一步了解掌握煤层瓦斯运移规律，指导煤层气抽采和瓦斯灾害防治具有十分重要的意义。
二、煤吸附的影响因素有哪些？
煤阶：煤储层中，煤层气气体吸附能力与煤阶数密切相关。煤阶代表了煤化作用中能达到的成熟度的级别。煤储层中煤层气的吸附量有两种可能性，一是随着煤阶的增加而增加，二是呈U字型发展，在高挥发分烟煤附近出现最低值。
煤岩组成：煤岩组成也对煤对煤层气的吸附能力产生重要的影响。腐殖煤的有机显微组分包括惰质组、壳质组和镜质组。它们在煤中的含量实验表明，惰质组以大中孔为主，孔容大，而镜质组的微孔发育，比表面积大。
温度：温度对煤层气吸附的影响主要体现在对吸附解吸反应的平衡上。煤层气的吸附过程是放热的，解吸过程则是吸热的。因此，理论上来讲，高温有利于气体从煤层表面解吸，不利于气体的吸附。
压力：煤层气的吸附解吸过程中，压力也起到很重要的作用。起初，随着压力的增加，煤层气的吸附量也随之增加，直到达到最大吸附值，保持恒定；因此，低的压力（低于临界解析压力）有利于煤层气的解吸，从煤层表面释放出来。
水分：煤中的水分含量也是影响甲烷吸附解吸的因素之一。一般认为，煤中煤层气吸附能力将随着水分含量的增高而降低。同时，由于煤表面吸附了大量的水分子，减少了可供煤层气吸附的有效表面积，致使煤层气的吸附量减少。当水分含量增加到高于临界水分值时，吸附量不再随着水分含量的变化而变化。
三、低场磁共振技术在非常规气吸附解析研究中有哪些优势？
低场磁共振技术可以快速无损测量不同煤体/媒介的多尺寸物性参数，传统煤孔隙结构标准很难全面表征煤储层高度非均质性，低场核磁共振技术在煤储层物性测试具有不受骨架影响，且可选择性观测样品范围，煤储层中的孔隙结构及大小在核磁共振T2谱上表现出的不同特征，可提供更丰富的煤储层信息，如样品的孔隙度、孔径结构、渗透率、束缚水饱和度等信息。
该测试技术不损坏样品，测量快速、准确。相对于常规储层测试方法的所表现出的局限性，核磁共振技术表现出的快速、无损、原位在线等优势。
水分结合状态也是低场磁共振技术重要检测结果之一，通过不同结合状态水对于煤吸附能力的影响，有助于更好地理解非常规油气藏中水的各种赋存状态对吸附/解吸过程的影响，对于瓦斯水分研究具有重要意义。
核磁共振技术结合外围温度、压力等多场耦合系统，能够非侵入性、在线、准确分析非常规气在煤体中的分布特征，真实的模拟吸附解析实验环境，从微观尺度精确定量化研究煤系页岩瓦斯吸附解吸特性，解决常规实验方法难以实现对吸附态和游离态瓦斯变化规律的独立表征的问题。对于掌握煤层瓦斯运移规律，指导煤层气抽采和瓦斯灾害防治提供具有指导意义的数据。
四、低场磁共振技术检测非常规气吸附解析原理是什么？
磁共振技术可以检测到物质中氢质子的信号，而煤层甲烷在煤储集层中赋存状态有游离、吸附和溶解等三种，核磁共振的驰豫时间可表征气体的分子运动性，通过驰豫时间大小差异可表征不同吸附状态的甲烷气体。煤/页岩试样的T2图谱曲线多数情况下存在3个峰，据部分国内外学者研究定义为吸附态、孔隙束缚态、自由态甲烷。
五、NMR研究不同相态结合状态水对于煤吸附能力的影响
吸附水和非吸附水都使得游离态甲烷降低，对于吸附态甲烷，吸附水使其降低得更为明显；
对于高阶煤（黑线），无论吸附水还是非吸附水都会使甲烷吸附能力降低；
对于低阶煤（红线），只有吸附水使甲烷吸附能力降低，而滴加水无影响。
