基于低温液氮吸附实验的成庄井田3号煤孔隙特征研究

煤的孔隙特征控制着煤的吸附、扩散和渗流特性,采用低温液氮吸附实验对成庄井田3号煤孔隙特征进行了研究。结果表明:煤中孔径小于4 nm的孔隙多为一端开口孔,孔径大于4 nm的孔隙多为两端开口的孔、墨水瓶孔和少量一端开口的孔;煤中孔隙主要为过渡孔和微孔,大孔、中孔不甚发育,使得煤孔比表面积相对较大、孔容相对较小,有利于煤层气的吸附、凝聚储集和扩散运移。     

胡底井田3号煤孔隙结构特征

煤孔隙结构特征对煤层气赋存、吸附储集及运移等有重要影响,是煤层气地质理论重要的研究内容之一。文章采用低温液氮吸附静态容量法对胡底井田3号煤孔隙结构特征开展了实验研究,结果表明：井田内3号煤层中孔隙结构复杂及形态多样,煤中孔隙主要为两端开口的筒状孔、四面开放狭缝形孔、墨水瓶孔少量及少量一端开口的孔;受多地质因素及煤自身非均质性影响,样品内孔隙孔径、比表面积及孔隙体积具有一定差异和明显的分异现象;煤中有效微孔和过渡孔相对发育,比表面积总体较高,微孔和过渡孔是比表面积的主要贡献者;孔隙体积总体较高,储集煤层气能力强,煤中较发育的有效过渡孔和微孔为孔隙体积的主要贡献者。     

寺河煤层气区块3号煤储层物性分析

基于寺河煤层气区块矿井开采资料和煤层气开发资料,采用煤层气地质理论及数理统计方法,对研究区3号煤储层物性进行了分析。结果表明:3号煤层为厚-特厚煤层,煤层气富集程度、含气量和甲烷纯度高,具有良好的含煤性和含气性;煤孔隙以过渡孔和微孔为主,大孔次之,中孔不甚发育。煤孔隙吸附甲烷性能强、吸附量大、储集甲烷空间良好;煤中裂隙发育较密,为煤层气的高效渗流产出提供了良好通道,煤层渗透率较高;煤储层压力为欠压状态,地层能量和驱动煤层气产出的动能较弱;煤对甲烷吸附时间相对较长,煤层气解吸速率较慢。研究成果以期为研究区后续煤层气开发和矿井瓦斯治理提供理论和技术支撑。     

长平井田3号煤孔隙特征

煤孔隙对煤层气赋存及运移具有关键控制作用,为了探究长平井田3号煤孔隙特征,为煤层气开发提供理论支撑,采用低温液氮吸附法对煤孔隙特征进行了研究。结果表明:受煤自身属性,煤岩组分、煤中矿物质含量、构造应力、煤变质、煤体破坏程度等地质要素的影响,煤孔隙形态复杂多样,样品间的孔径、孔比表面积及孔容存在显著分异。在众多影响要素中,煤变质作用对煤孔隙特征参数比表面积和孔容影响更为显著,煤体结构影响次之,煤变质程度升高,煤的孔比表面积随之增大,孔容减少。煤的孔比表面积和孔容总体随煤体破坏强度增加而呈增大趋势;煤变质煤中孔隙主要为墨水瓶孔、两端开口的狭缝、一端开口圆筒形孔及平板形孔圆筒孔;孔隙基本为介孔,微孔和大孔不甚发育,煤中开放型孔(有效孔)发育一般,煤孔比表面积和孔容相对偏低,不利于煤层气储集和高效渗流产出。     

基于低温液氮实验的不同煤体结构煤的孔隙特征及其对瓦斯突出影响

采集淮南煤田3个不同矿区13-1煤层、焦作矿区中马村煤矿二1煤层不同分层的不同煤体结构煤样进行低温液氮吸附试验,分析研究了不同煤体结构构造煤的孔隙特征。由此将构造煤的低温液氮回线划分为H1、H2、H3三类,构造煤的孔隙划分为4类：两端开口的孔,一端开口的孔,墨水瓶形孔和狭缝形孔。碎裂煤中主要为一端开口的圆筒形孔和两端开口的圆筒形孔;碎粒煤和糜棱煤则主要包含狭缝形平板孔、墨水瓶形孔和一端开口的圆筒形孔。研究表明：构造煤对气体的吸附一般发生在孔径3.3 nm左右的孔隙;随煤体破坏强度增大,比表面积和孔体积的分形维数均在增大。综合孔隙特征研究结果,对糜棱煤、碎粒煤煤层分布发育地区容易引发瓦斯突出的机制进行了探讨。     

扫描电镜下寺河井田3号煤微孔裂隙特征研究

煤中孔裂隙控制着煤层气的储存场所和产出通道,其特征控制吸附、扩散、渗流等行为。文章采用扫描电镜对寺河井田3号煤层的微孔裂隙进行了观测和分析。结果表明:煤中存在气孔和角砾孔两种微孔隙类型,孔隙形态复杂多样,孔隙被充填现象严重,孔隙的连通性差;煤中以剪性微裂隙发育为主,多发育于原生结构煤中,张性裂隙少见且主要发育于碎裂煤中。裂隙面常见被粒状、片状等碎屑物及方解石脉所充填,在一定程度上影响了煤层的渗透性能。     

基于扫描电镜的寺河矿3号煤微孔裂隙精细定量表征

煤的微孔裂隙是控制煤层气赋存和运移最为关键的因素,为了实现对寺河矿3号煤的微孔裂隙精细定量表征,利用EVO MA15钨灯丝扫描电子显微镜对其进行了大量观测和分析。研究发现:寺河矿3号煤中可见气孔、摩擦孔、溶蚀孔、铸模孔4种不同成因类型微孔隙发育且孔隙的连通性较差,不同成因类型微孔隙的发育程度、形态、大小、充填情况及其连通性等有所不同;煤中张、剪裂隙较发育,裂隙多呈张开状态且部分被充填;剪裂隙仅发育于原生结构煤中,而碎裂煤中张、剪裂隙均有发育,它们的展布形态、裂隙面宽度、裂隙充填情况等各异。     

基于液氮吸附法对煤的孔隙特征研究与应用

为了探讨煤微孔隙孔径分布特征和孔结构特征,结合不同变质程度煤及不同煤体结构煤的液氮吸附试验结果,对煤的孔隙特征和液氮吸附—脱附曲线特征进行了分类研究,并将分类结果与煤储层评价结合进行了综合研究。研究结果表明:煤的液氮吸附曲线属于BET分类方案的Ⅱ型吸附等温线。依煤的孔径特征将液氮吸附曲线划分为3类:以微孔为主的A1类;以微孔和小孔为主的A2类;以微孔、小孔、中孔为朱的A3类。同时,据煤的孔隙类型将煤的液氮脱附回线划分为3类:D1型以一端开口的孔为主;D2型以孔径小于4 nm的一端开口孔为主,大于4 nm以两端开口的孔和墨水瓶孔为主,同时含有少量的一端开口的孔;D3型主要为狭窄的缝形孔。在煤层气勘探开发有利区预测时应该首选A2D3型煤储层,在煤层气含量相同的情况下应该首选A3D3型煤储层。     

基于压汞法的成庄井田3号煤孔隙特征研究

煤孔隙特征是煤储层物性特征的关键参数之一,控制着煤层气赋存、运移和煤层气开发效果。采用压汞法对成庄井田3号煤孔隙进行了深入和系统研究,结果表明:成庄井田3号煤孔隙形态基本一致,以一端封闭的不透气性孔隙为主;煤中过渡孔和微孔最为发育且所占比例较高,煤总孔隙面积和比表面积较大;煤中有效孔隙不甚发育,煤的孔隙度较低;孔隙大小对孔容控制显著,孔隙越大煤的孔容越大,反之亦然。     

赵庄井田3号煤孔隙特征研究

煤孔隙特征对煤层气赋存和运移具有关键作用,是煤层气勘探开发的重要基础理论和研究热点之一。为了研究赵庄井田3号煤孔隙特征,采用低温液氮吸附试验。结果表明:受多地质因素影响,不同样品煤孔隙特征表现出显著的分形现象,孔隙系统相对复杂、形态多样、连通性和渗透性较差;不同尺度孔隙均有发育,介孔最为发育,微孔和大孔发育一般;介孔的孔比表面积占绝大部分,微孔次之,大孔最小;孔容仍以介孔为主,大孔次之,微孔最小。