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基于液氮吸附实验的高阶煤微观孔隙结构特征研究——以川南筠连地区上二叠统乐平组为例 被引量:1
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作者 段洋利 梁兴 +6 位作者 何方雨 周芸 邹辰 梅珏 张涵冰 李磊 叶璁琛 《海相油气地质》 CSCD 北大核心 2024年第2期113-124,共12页
川南筠连地区作为中国南方首个煤层气商业生产基地,产气层位为上二叠统乐平组,系统开展储层微观孔隙结构特征研究对明确煤层气赋存成藏特征具有重要意义。针对乐平组煤层气评价井煤岩心样品进行了扫描电镜观察和液氮吸附实验,从孔隙成... 川南筠连地区作为中国南方首个煤层气商业生产基地,产气层位为上二叠统乐平组,系统开展储层微观孔隙结构特征研究对明确煤层气赋存成藏特征具有重要意义。针对乐平组煤层气评价井煤岩心样品进行了扫描电镜观察和液氮吸附实验,从孔隙成因类型、孔隙结构、孔隙形态及其甲烷吸附性能等方面对微纳米级孔隙发育特征进行了系统分析。结果表明:煤岩微观孔隙可划分为植物组织孔、气孔、矿物铸模孔和晶间孔等4种成因类型。液氮吸附实验BET总孔比表面积平均为2.638 m^(2)/g,BJH总孔体积平均为0.003 7 cm^(3)/g,且两者具有良好的正相关性。BJH平均孔径为5.775~17.842 nm,对总孔比表面积起到主要贡献的为孔径<5 nm的孔隙,对总孔体积具有明显贡献的主要为孔径≥10 nm的孔隙。根据孔径将孔隙划分为:微孔(<5 nm)、小孔(5~10 nm)、中孔(10~100 nm)、大孔(≥100 nm),微孔和小孔是煤中气体吸附的主要空间,进一步推测吸附孔和渗流孔的孔径分界为10 nm。液氮吸附回线可划分为重叠型、半分离半重叠缓降型、半分离半重叠骤降型等3类,并依据回线特征将纳米孔隙形态理想化为开放孔、半封闭孔和墨水瓶状孔等3种模型,各类孔在高阶煤中均有发育。基于具有不同孔隙形态的干燥无灰基煤样甲烷等温吸附实验得到,墨水瓶状孔的甲烷吸附能力最大,半封闭孔和开放孔的吸附能力近似,但都低于墨水瓶状孔。 展开更多
关键词 煤层气 高阶煤 液氮吸附实验 孔隙结构 成因类型 二叠系 筠连地区
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海拉尔盆地褐煤液氮吸附孔的孔隙结构及分形特征 被引量:22
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作者 邵龙义 李佳旭 +3 位作者 王帅 侯海海 李建安 朱明宇 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期15-25,共11页
采用分形维数计算方法可以对煤的孔隙结构进行精确的定量描述。为了表征海拉尔盆地褐煤吸附孔的孔隙结构,基于液氮吸附实验、扫描电镜等手段,对研究区煤储层的吸附孔孔隙结构进行了分析,并利用FHH(Frenkel-Halsey-Hill)模型计算了煤样... 采用分形维数计算方法可以对煤的孔隙结构进行精确的定量描述。为了表征海拉尔盆地褐煤吸附孔的孔隙结构,基于液氮吸附实验、扫描电镜等手段,对研究区煤储层的吸附孔孔隙结构进行了分析,并利用FHH(Frenkel-Halsey-Hill)模型计算了煤样吸附孔分形维数,讨论了最大镜质体反射率(Ro,max)及分形维数与煤质、孔隙比表面积、总孔体积等之间的关系。研究结果表明:①研究区煤样吸附、脱附曲线可以分为A、B、C共3种类型;②A型孔隙形态为开放型的平板孔及圆筒孔,煤样具有较大的比表面积、总孔体积和较小的平均孔径;③B型孔隙形态为开放型的平板孔及楔形孔,煤样具有较小的比表面积、总孔体积和较大的平均孔径;④C型孔隙形态为一端封闭的平行板状孔及楔形孔,煤样具有较小的比表面积和较大的总孔体积、平均孔径;⑤煤孔隙表面分形维数(D1)与水分含量无关,与灰分产率呈正相关,与固定碳含量呈"U"字形关系,与Ro,max呈倒"U"字形关系;⑥孔隙结构分形维数(D2)与水分含量呈负相关,与灰分产率呈正相关,与固定碳含量呈"U"字形关系,与Ro,max无关。 展开更多
关键词 褐煤 液氮吸附实验 吸附 孔隙结构 分形维数 水分含量 固定碳含量 灰分产率 海拉尔盆地
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基于低温液氮吸附法的煤岩孔隙分形特征 被引量:10
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作者 李小彦 邵玉宝 +2 位作者 朱裕振 邹明俊 徐晓天 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第1期65-70,共6页
为研究沁水盆地中高煤级煤的孔隙结构特征,采用低温液氮吸附实验测定了不同煤样比表面积及孔径分布数据,依据吸附-解吸曲线和分形维数对煤岩孔隙系统进行分类。结果表明:煤层微小孔较发育,具有比表面积适中(0.418~0.902 m^(2)/g)、平均... 为研究沁水盆地中高煤级煤的孔隙结构特征,采用低温液氮吸附实验测定了不同煤样比表面积及孔径分布数据,依据吸附-解吸曲线和分形维数对煤岩孔隙系统进行分类。结果表明:煤层微小孔较发育,具有比表面积适中(0.418~0.902 m^(2)/g)、平均孔径小(14.6~21.0 nm)、孔容小(0.00186~0.00453 cm^(3)/g)和低温氮吸量适中(1.5~3.0 mL/g)等特征,镜质体反射率为1.51%~2.19%,利于煤层气赋存;基于低温液氮等温吸附曲线,识别出半封闭状态狭缝型孔和平行板状孔、开放状态的平行板状孔和墨水瓶型孔,其中开放孔比封闭孔吸附量要大,墨水瓶型孔最利于煤层气解吸开发;结合孔隙分形特征可知过渡孔与微小孔划分标准为60 nm,煤级越高,孔隙表面形态越复杂,但对孔隙直径影响较小。 展开更多
关键词 低温液氮吸附实验 孔隙系统 分形理论 孔径分布
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华北过渡相页岩气储层微观孔隙结构特征:以山西省文水地区为例 被引量:6
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作者 李俊 唐书恒 +1 位作者 郎雨 郗兆栋 《中国矿业》 北大核心 2015年第S2期112-118,127,共8页
为表征过渡相页岩气储层纳米级孔隙发育特征,以山西省文水地区山西组与太原组煤系页岩为研究对象,采用高分辨率成像技术对页岩储层孔裂隙系统发育情况进行观察;利用低温氮吸附实验对页岩气储层孔隙结构加以表征。扫描电镜下页岩孔径多小... 为表征过渡相页岩气储层纳米级孔隙发育特征,以山西省文水地区山西组与太原组煤系页岩为研究对象,采用高分辨率成像技术对页岩储层孔裂隙系统发育情况进行观察;利用低温氮吸附实验对页岩气储层孔隙结构加以表征。扫描电镜下页岩孔径多小于1μm,有机质孔含量不多,粘土矿物晶间孔、黄铁矿晶间孔等矿物基质孔较为发育,粒间孔少见。低温氮吸附实验表明,山西组页岩BET比表面积与总孔体积平均为5.4762m^2/g与0.0088cm^3/g,太原组页岩分别为6.7462m^2/g和0.0102cm^3/g,孔径小于10nm的微孔是比表面积的主要贡献者,中孔孔隙体积在总孔体积中占明显优势。BJH孔径分布曲线可分为两类,一类于2.5nm,4nm,10nm处有明显峰值;第二类除具有前者三个峰值外,于90nm处有相对较弱的峰值出现,该类样品同时具有相对较低的比表面积与总孔体积。 展开更多
关键词 页岩储层 海陆过渡相 液氮吸附实验 扫描电镜 孔隙结构
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沁水盆地中东部海陆过渡相页岩微观孔隙结构特征 被引量:17
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作者 田忠斌 魏书宏 +3 位作者 王建青 李莲英 唐书恒 李俊 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1818-1827,共10页
为探究沁水盆地石炭二叠系海陆过渡相页岩微观孔隙结构特征,运用扫描电镜、低温氮吸附实验和高压压汞实验等手段,分析了海陆过渡相页岩储层的孔隙类型、形态、孔径分布等特征。结果表明:研究区海陆过渡相页岩纳米级孔隙广泛发育,孔隙类... 为探究沁水盆地石炭二叠系海陆过渡相页岩微观孔隙结构特征,运用扫描电镜、低温氮吸附实验和高压压汞实验等手段,分析了海陆过渡相页岩储层的孔隙类型、形态、孔径分布等特征。结果表明:研究区海陆过渡相页岩纳米级孔隙广泛发育,孔隙类型以有机质孔为主,同时亦发育大量的矿物粒间孔和部分粒内孔;孔隙形态以平行板状居多,还包括一定量的狭缝型孔,以及少量墨水瓶型孔和一端封闭的孔隙;页岩孔径分布范围跨度较大,介孔(2~50 nm)是研究区页岩纳米级孔隙的主体,提供的比表面积和孔体积均达到60%以上,微孔对比表面积的贡献同样值得重视。有机质孔以微孔为主,其发育程度对页岩气的吸附存储有重要影响,TOC含量是BET比表面积和BJH孔体积的重要控制因素;黏土矿物提供了大量介孔,其含量对比表面积和孔体积同样具有控制作用。 展开更多
关键词 海陆过渡相页岩 孔隙类型 孔隙结构 液氮吸附实验 压汞实验
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