煤的多尺度孔隙结构特征及其对渗透率的影响

摘要：

煤中孔隙大小分布不均且分布范围较广,因而利用单一的方法难以对煤的多尺度孔隙结构进行有效地表征.为此,综合运用扫描电镜、低温液氮吸附、高压压汞、恒速压汞等实验方法,对煤的多尺度孔隙结构特征进行综合分析,并揭示变质作用对煤孔体积、孔比表面积的影响,以及煤岩渗透率与孔隙结构特征参数的关系.研究结果表明:①随煤变质程度增强,煤中纳米孔体积及孔比表面积均呈现先减小后增大的趋势,并且在Ro.max为1.8％左右时达到最小值;②煤样孔隙半径、喉道半径整体均呈现正态分布,并且随着煤变质程度的增加,最大分布频率对应的孔隙半径增大;③低煤阶烟煤煤样的喉道半径分布范围最宽,最大连通喉道半径及喉道半径平均值均最大;④无烟煤煤样的喉道半径分布范围最窄且最大连通喉道半径最小;⑤低、中煤阶烟煤煤样的孔喉比分布存在着单一主峰,并且主峰对应孔喉比相对较小;⑥煤岩渗透率与孔隙度、喉道半径平均值表现出了较好的正相关关系,其与孔喉比平均值呈负相关关系,而与孔隙半径平均值的关系则不明显.

关键词：煤、多尺度孔隙结构、扫描电镜、液氮—压汞联合实验、恒速压汞、渗透率、变质程度

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资助基金：国家自然科学基金项目“构造煤微裂隙结构演化特征及对煤储层渗透性控制”41772162;河南省高校科技创新团队支持计划项目“煤层气储层物性及其地质控制”17IRTSTHN025

在线出版日期：2019-03-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：64-73