發(fā)布時間：2019-10-03 21:53

【摘要】：煤變質程度是控制煤儲層物性的關鍵因素,不同煤階煤儲層孔裂隙發(fā)育特征存在較大差異。以鄂爾多斯盆地東緣山西組煤層為例,基于SEM、熒光顯微觀察、壓汞、低溫液氮吸附、低場核磁共振和X-CT掃描三維重構等實驗技術手段,研究不同煤階煤儲層物性特征及變化規(guī)律,揭示煤變質程度對孔裂隙發(fā)育的控制作用規(guī)律。研究表明:隨著變質程度增高,煤中植物組織孔、粒間孔等原生孔隙減少而氣孔等次生孔隙增加;孔隙度呈"減小—增大—減小"的波狀變化,大中孔比例先減小后趨于穩(wěn)定,微小孔比例變化趨勢與之相反;吸附孔孔徑增大,BJH總孔體積和BET比表面積減小,孔隙結構趨于均一而孔隙表面先變粗糙后逐漸光滑;煤中裂隙先減少后增加,裂隙性質逐漸變好,裂隙排列逐漸規(guī)則化。
【圖文】：

度反彈，直到ＲＯ值大于１．３％時，孔隙度出現降低趨勢。煤的孔隙度隨鏡質組反射率的波狀變化說明了煤變質作用對孔隙影響較為復雜。當ＲＯ值介于０．５％～１．０％之間時，煤化作用中發(fā)生瀝青化作用和第一次躍變，加之物理壓實作用增強，導致煤巖孔隙度迅速減小。ＲＯ值大于１．０％以后，隨著煤變質作用的進行，生烴作用導致氣孔大量產生，使煤巖孔隙度出現一定程度增大，當ＲＯ值大于１．３％以后，隨著煤化作用第二次躍變和脫水作用的完成，煤巖孔隙度再次下降。圖４煤的孔隙度與鏡質體反射率ＲＯ的相關關系Ｆｉｇ．４Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｃｏａｌｐｏｒｏｓｉｔｙａｎｄｔｈｅｃｏａｌｖｉｔｒｉｎｉｔｅｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ２．３孔隙結構２．３．１孔徑分布煤的孔隙孔徑分布較廣，包括微孔、小孔、中孔和大孔等，因此需要結合多種測試手段分析不同孔徑的孔隙，本文中結合壓汞方法和低溫液氮吸附方法進行綜合研究，孔隙分類采用國內應用較多的霍多特［１６］的分類方法，即大孔（＞１０００ｎｍ）、中孔（１００～１０００ｎｍ）、小孔或過渡孔（１０～１００ｎｍ）、微孔（＜１０ｎｍ）。（１）壓汞孔徑分布。鄂爾多斯盆地東緣山西組煤樣壓汞實驗測試結果表明，進汞飽和度總體偏低，分布在１５．５５％～５４．４４％之間，多為３５％以下，僅準格爾地區(qū)為５０％以上，退汞效率為３５．５９％～６８．１０％，孔隙連通性整體較差（表１）�？紫稑嫵梢晕⑿】祝ǎ迹保埃埃睿恚橹�，，所占比例為６４．８２％～９１．５０％，其次為大孔，為

緣山西組不同煤階樣品低溫液氮吸附實驗的孔徑分布如表２所示，孔徑分析表明，煤樣中吸附孔隙中以微孔、小孔為主，所占比例分別為２．６４％～６１．５４％、３０．７７％～７２．７２％，中孔次之，占７．６５％～３７．３１％，以ＲＯ＝１．５８％左右為轉折點，中、小孔呈“凸”字型變化，先增大后減小，微孔變化趨勢與之相反，呈“凹”字型變化，先迅速減小，后期小幅增高（圖６）。圖５壓汞孔徑分布與煤變質程度的關系Ｆｉｇ．５Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｐｏｒｅｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈｍｅｒｃｕｒｙｉｎｔｒｕｓｉｏｎａｎｄｔｈｅｃｏａｌｖｉｔｒｉｎｉｔｅｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ表２不同煤階煤樣低溫液氮吸附實驗孔徑分布Ｔａｂｌｅ２Ｐｏｒｅｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏａｌｓａｍｐｌｅｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒａｎｋｓ地區(qū)ＲＯ／％孔徑分布微孔／％小孔／％中孔／％河曲０．６４３６．８５４４．４９１８．６６河曲０．６８３８．２７５０．５２１１．２０河曲０．７１３７．０３５５．３２７．６５柳林１．２３２９．２０５５．８８１４．９２交口１．３７１６．５５６６．６８１６．７６交口１．４３５．６５６１．２５３３．１１石樓１．５８２．６４６０．０５３７．３１韓城１．６１９．０９７２．７２１８．１８韓城１．６８１６．６７６６．６７１６．６７韓城１．７８６１．５４３０．７７７．６９韓城１．８０３７．５０５０．００１２．５０韓城１．８１１６．６７６６．６６１６．６７２．３．２吸附孔
【作者單位】： 西安科技大學地質與環(huán)境學院;中國地質大學(北京)能源學院;西安地質礦產勘查開發(fā)院;
【基金】：國土資源部公益性行業(yè)科研專項(編號:201311015-01) 西安科技大學博士科研啟動金項目(編號:6310116056);西安科技大學科研培育基金項目(編號:201723)聯合資助
【分類號】：P618.1

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本文編號：2545604