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玛湖凹陷二叠系风城组页岩油储层特征及高产主控因素 被引量：1
1
作者 钱永新 赵毅 +5 位作者 刘新龙 刘鸿 刘国梁 朱涛 邹阳 陈方文 《岩性油气藏》 CAS 北大核心 2025年第1期115-125,共11页
通过岩石薄片、扫描电镜、低温氮气吸附、高压压汞、岩心荧光、激光共聚焦显微镜和产液剖面等实验分析测试资料,对玛湖凹陷二叠系风城组储层特征及页岩油高产主控因素进行了详细研究。研究结果表明:①玛湖凹陷二叠系风城组页岩油储层类... 通过岩石薄片、扫描电镜、低温氮气吸附、高压压汞、岩心荧光、激光共聚焦显微镜和产液剖面等实验分析测试资料,对玛湖凹陷二叠系风城组储层特征及页岩油高产主控因素进行了详细研究。研究结果表明:①玛湖凹陷二叠系风城组页岩油储层类型可划分为砂岩类、白云岩类和泥岩类等,粉砂岩类储层以陆源碎屑沉积物为主,泥岩类储层以陆源-内源混积物为主,白云(灰)岩类储层以内源化学沉积为主;玛湖凹陷风城组粉砂岩类、白云岩类和泥岩类储层孔隙喉道尺寸依次减小,孔隙连通性依次变差。②玛湖凹陷风城组粉砂岩类储层含油性最好,其次是泥岩类储层,白云岩类储层含油性最差,孔径较大的孔隙和微裂缝中的游离油含量较高,孔径较小的孔隙中的吸附油含量较高。③玛湖凹陷风城组优质烃源岩和优质储层分别控制着页岩油的高产区域和高产层段,长英质矿物含量、有效孔隙度值、游离油孔隙度值、裂缝密度和脆性指数等均较高的储层是页岩油高产的有利层段。 展开更多
关键词 页岩油储层 低温氮气吸附 孔径分布 游离油 吸附油 裂缝密度 脆性指数 风城组 二叠系 玛湖凹陷
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基于压汞法和低温液氮法孔隙分析的两淮煤孔隙结构及分形特征
2
作者 王志强 刘会虎 +2 位作者 范正谱 丁海 徐宏杰 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第10期4058-4066,共9页
为了对比分析两淮煤的孔隙结构特征的差异,以淮南矿区刘庄矿13煤和淮北矿区祁东矿7煤为研究对象,运用压汞法和低温液氮吸附法对其孔隙结构进行分析,采用分形理论对其孔隙结构进行了分形研究,对比分析了淮南淮北煤孔隙结构的差异。压汞... 为了对比分析两淮煤的孔隙结构特征的差异,以淮南矿区刘庄矿13煤和淮北矿区祁东矿7煤为研究对象,运用压汞法和低温液氮吸附法对其孔隙结构进行分析,采用分形理论对其孔隙结构进行了分形研究,对比分析了淮南淮北煤孔隙结构的差异。压汞结果表明,刘庄13煤总孔容和总比表面积分别为3.488 mL/g、0.020 m^(2)/g,祁东7煤为4.926 mL/g和0.027 m^(2)/g,祁东煤样孔容均更大。二者孔容均大孔孔容最大,中孔最小。低温液氮吸附结果表明,刘庄13煤微孔比表面积比为76.25%,微孔最为发育。祁东7煤小孔比表面积比为79.79%,小孔最为发育。分形分析表明两者均有分形特征,通过压汞孔隙数据分形,刘庄13煤和祁东七煤孔径大于100 nm的孔隙分形维数分别为2.8056和2.7567,通过对低温液氮吸附孔隙数据分形,刘庄13煤和祁东七煤孔径小于100 nm的孔隙分形维数分别为2.7275和2.0372,均处于2~3范围内。表明刘庄13煤孔隙结构更为复杂和不均匀,尤其在小孔和微孔范围内分形维数差异更大。可能与显微组分和矿物含量的差异有关,其中镜质组是煤中主要的气孔发育成分,含量与孔隙分形维数成正相关。壳质组和惰质组不是气孔发育的主要成分,两者含量与孔隙分形维数成负相关。矿物分布不均可能增加了煤孔隙结构的不均匀性和复杂性,因此两淮煤样中各矿物含量与分形维数均变现为正相关。 展开更多
关键词 压汞法 低温液氮吸附法 孔隙特征 分形维数
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川东北地区侏罗系凉高山组页岩储层孔隙结构及分形特征
3
作者 李琦 陈睿倩 +2 位作者 商斐 李玲 白昕 《石油实验地质》 北大核心 2025年第2期323-335,共13页
川东北地区侏罗系凉高山组作为四川盆地页岩油重点勘探层段,因勘探程度较低,目前页岩储层特征尚不明确。利用X射线衍射矿物分析、扫描电子显微镜分析、高压压汞、低温氮气吸附等实验,深入探究其储集空间类型与分形特征。研究区凉高山组... 川东北地区侏罗系凉高山组作为四川盆地页岩油重点勘探层段,因勘探程度较低,目前页岩储层特征尚不明确。利用X射线衍射矿物分析、扫描电子显微镜分析、高压压汞、低温氮气吸附等实验,深入探究其储集空间类型与分形特征。研究区凉高山组页岩矿物组成主要为黏土矿物(平均含量51.57%),其次为长英质矿物(平均含量47.11%),碳酸盐矿物极少(平均含量2.69%)。储集空间类型主要包括黏土矿物层间孔、石英与长石粒间孔以及微裂缝,低温氮气吸附曲线形态接近国际理论与应用化学联合会页岩孔径划分方法中的Ⅳ类,指示狭缝型孔隙。按照压汞曲线形态及储层物性参数特征,将研究区页岩储层分为四类,从Ⅰ到Ⅳ类,排驱压力、中值压力增大,最大进汞饱和度减小,储层非均质性增强。“FHH”模型显示孔隙表面分形维数D_(N1)大于孔隙结构分形维数D_(N2),表明孔隙表面的复杂程度高于内部;“含水饱和度法”计算结果显示大孔隙分形维数D_(1)平均值为2.9912,小孔隙分形维数D_(2)平均值为2.6792,大孔隙分形维数更接近于3且分布更集中,表明非均质性更强的大孔隙对储层的贡献更大。相关性分析显示,D_(1)与矿物组分含量(石英、黏土矿物)、孔喉结构参数存在相关性,证明大孔隙是研究区页岩储集与空间的主要贡献者。通过定性与定量分析对川东北地区凉高山组页岩进行储层评价,为后续该地区有利勘探层段评价与优选提供了思路。 展开更多
关键词 页岩 低温氮气吸附 高压压汞 分形维数 储层非均质性 凉高山组 四川盆地
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深部中阶煤孔结构的压汞—液氮联合表征及孔隙分形特征
4
作者 李奇 吴勇 乔磊 《石油实验地质》 北大核心 2025年第1期130-142,共13页
为研究深部中阶煤的孔隙结构特征与孔隙分形规律,利用压汞法和液氮吸附法对沈阳红阳三矿、开滦林西矿、淮南新集二矿和平顶山平煤六矿等典型深部开采矿区的主采煤层煤样进行了孔径、孔容、比表面积等参数测试,基于Menger海绵模型和FHH... 为研究深部中阶煤的孔隙结构特征与孔隙分形规律,利用压汞法和液氮吸附法对沈阳红阳三矿、开滦林西矿、淮南新集二矿和平顶山平煤六矿等典型深部开采矿区的主采煤层煤样进行了孔径、孔容、比表面积等参数测试,基于Menger海绵模型和FHH模型进行了孔隙分形规律的研究。结果表明:(1)基于压汞法的孔隙结构参数测试中平均孔径31.10~34.70 nm,总孔容0.0483~0.0594 mL/g,总比表面积5.5909~7.6528 m^(2)/g,得出典型深部开采矿区的主采煤层孔隙发育比较接近;孔容分布以大孔孔容占主导,微孔与过渡孔孔容比重相当,中孔的孔容分布相对较小,表明大孔孔隙连通性较好,中孔较为闭塞;比表面积分布以微孔为主,占比达70%以上,而中孔和大孔的比重甚微,可见微孔吸附能力最强,不利于深部煤层瓦斯治理;Menger海绵模型分形维数介于2.6~3之间,表明孔隙形状很不规则,孔隙较为复杂,整体上孔隙表面较为粗糙。(2)基于液氮吸附法测试的有效孔径范围为3~177 nm,总孔容与比表面积不同的矿区差异明显,孔容分布以过渡孔和中孔为主,微孔分布较低,大孔为0,表明利用液氮吸附法对于中孔、过渡孔有很好的表征,而难以表征大孔结构,且微孔的孔隙连通性较差;比表面积分布中主要为过渡孔、微孔和中孔,大孔为0,其中以过渡孔为主,且其吸附能力也较强;FHH模型分形维数介于2.0~2.7,结构较为简单规则。(3)讨论了深部中阶煤孔隙结构差异性,其中压汞法和液氮法的孔隙结构参数(比表面积、孔容)随埋深的增加均呈非线性的凹曲线变化;Menger海绵模型与FHH模型分形维数则随埋深的增加呈凸曲线的变化趋势。 展开更多
关键词 深部中阶煤 压汞法 液氮吸附法 孔径结构 孔隙分形
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低温固定点氩的分子力场参数模拟优化方法
5
作者 贾会伦 刘思琦 +1 位作者 张海洋 高波 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第5期107-119,共13页
为解决分子力场势能函数中分子间相互作用的Lennard-Jones参数难以准确求取的问题,以1990年国际温标所定义的低温固定点工质氩为例,提出一种基于势能参数-临界特性量效规律的分子力场Lennard-Jones参数优化方法。基于吉布斯系综蒙特卡... 为解决分子力场势能函数中分子间相互作用的Lennard-Jones参数难以准确求取的问题,以1990年国际温标所定义的低温固定点工质氩为例,提出一种基于势能参数-临界特性量效规律的分子力场Lennard-Jones参数优化方法。基于吉布斯系综蒙特卡罗方法,利用Trappe-ua和COMPASS两种力场对氩的气液相平衡开展了分子模拟研究,得到初步模拟结果。通过参数扰动法进行两势能参数对饱和气液相密度、饱和蒸气压和蒸发焓影响的定性分析,进一步通过定量分析构建了COMPASS力场势能参数与临界特性间的函数关系,将实验临界值代入确定了优化的COMPASS力场的Lennard-Jones参数。利用优化的参数重新编写力场进行模拟验证。结果表明,对于COMPASS力场而言,氩的饱和气液相密度、蒸气压及蒸发焓模拟精度显著提升,与Refprop 9.1软件计算值的平均绝对相对偏差由27%降到了18%,可为低温区其他固定点工质气液相平衡的分子力场Lennard-Jones参数优化提供参考。 展开更多
关键词 氩 低温固定点 气液相平衡 吉布斯系综蒙特卡罗方法
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储罐内低冰点推进剂降温过程的数值研究
6
作者 魏对红 宋英恺 +1 位作者 谢龙 张鹏 《载人航天》 北大核心 2025年第2期276-284,共9页
为提高发动机试车系统可靠性,降低发动机试验中由于储罐内低冰点推进剂温度不均匀造成的试验误差,通过试验和数值计算研究了储罐内低冰点推进剂降温过程中的温度分布,分析并讨论了储罐内推进剂在不同导热油入口流速下降温过程中的温度... 为提高发动机试车系统可靠性,降低发动机试验中由于储罐内低冰点推进剂温度不均匀造成的试验误差,通过试验和数值计算研究了储罐内低冰点推进剂降温过程中的温度分布,分析并讨论了储罐内推进剂在不同导热油入口流速下降温过程中的温度变化及平均换热功率等。结果表明:在整个降温过程中,储罐内推进剂存在明显的温差,当入口流速为0.2 m/s时,储罐中顶部和底部温差最大可达到16.47℃;随着温度的降低,推进剂的自然对流换热减弱,且靠近盘管壁面的推进剂会发生凝固,导致推进剂与导热油间的换热热阻增加,降低了推进剂的降温速率;导热油和盘管内表面之间的强制对流换热随着流量的增加而增加,与0.05 m/s的入口速度相比,入口速度0.1 m/s和0.2 m/s工况下的平均功率分别增加了约50%和96.67%,但储罐内推进剂的温差也随之增加。 展开更多
关键词 低冰点推进剂 盘管换热器 温度均匀性 固-液相变 焓-孔隙率模型
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低温液态CO_(2)增压泵全流道匹配的多目标优化
7
作者 马文生 祁炳 +2 位作者 袁学平 黎义斌 杨由超 《机电工程》 北大核心 2025年第2期195-204,共10页
在油田驱油工艺中,提高CO_(2)的压力和流量可以实现原油采收率的提升。针对驱油工艺系统的核心动力设备-低温液态CO_(2)增压泵在运行过程中存在效率偏低的问题,以一台典型多级低温液态CO_(2)离心泵为研究对象,基于泵的关键几何参数建立... 在油田驱油工艺中,提高CO_(2)的压力和流量可以实现原油采收率的提升。针对驱油工艺系统的核心动力设备-低温液态CO_(2)增压泵在运行过程中存在效率偏低的问题,以一台典型多级低温液态CO_(2)离心泵为研究对象,基于泵的关键几何参数建立优化设计方案,进行了多工况的水力性能数值计算分析和实验结果分析。首先,采用ANSYS CFX软件对增压泵模型进行了数值模拟计算,并将计算结果与实验结果进行了对比分析;然后,以扬程和效率为优化指标,采用Box-Behnken Design方法,建立了增压泵主要过流部件关键几何参数的多目标优化设计方案;最后,对实验结果进行了分析,确定了各试验因素交互作用对实验的影响,并建立了最优实验模型,将其与原模型进行了性能对比分析。研究结果表明:叶片出口宽度对增压泵扬程的影响,以及叶片包角对增压泵效率的影响最明显,当叶片包角位于137°~142°,蜗壳进口宽度在34 mm左右,增压泵的效率最佳;采用全流道的参数的最佳匹配方案后,增压泵额定点的效率可提高0.22%。该研究结果可为低温液态CO_(2)增压泵的水力设计及性能优化提供技术指导。 展开更多
关键词 低温液态CO_(2)离心泵 Box-Behnken Design方法 几何参数 交互作用 扬程和效率 叶片出口宽度 叶片包角
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双针-板结构脉冲气泡放电等离子体固氮研究
8
作者 赵少伟 张丽 方志 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第6期122-128,共7页
大气压低温等离子体可以利用空气直接进行氧化固氮,具有反应条件温和、参数灵活可控、避免温室气体排放等优点.本文利用双针-板电极在水中形成气泡放电等离子体,以空气为放电气体进行了固氮研究,分析了产物浓度和固氮能耗的影响因素.研... 大气压低温等离子体可以利用空气直接进行氧化固氮,具有反应条件温和、参数灵活可控、避免温室气体排放等优点.本文利用双针-板电极在水中形成气泡放电等离子体,以空气为放电气体进行了固氮研究,分析了产物浓度和固氮能耗的影响因素.研究结果表明,等离子体中含有丰富的氮原子、氧原子、氢原子、激发态氮分子等活性物种,可高效合成硝态含氮产物.研究发现,脉冲参数、电极间隙、工作气体组分对气泡放电等离子体的固氮性能有重要影响.装置最高NO~-_x合成速率为19.2μmol/min,最小能耗约为11 MJ/mol.此外还发现,电极间隙为6 mm时,固氮性能最优;空气中增加适量氧气(氧气/氮气比例为0.4)可以增强产物合成,降低能耗. 展开更多
关键词 低温等离子体 纳秒脉冲放电 气液放电 固氮
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离子液体辅助水热法制备BiVO_(4)黄色色料及色度研究
9
作者 谢志翔 彭溢源 +2 位作者 刘汉语 朱嗣承 陈婷 《材料导报》 北大核心 2025年第7期61-65,共5页
本工作以硝酸铋(Bi(NO_(3))_(3)·5H2O)和偏钒酸铵(NH4VO_(3))为主要原料,并采用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([Bmim]Br)为溶剂,通过离子液体辅助水热法合成了BiVO_(4)黄色色料。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究... 本工作以硝酸铋(Bi(NO_(3))_(3)·5H2O)和偏钒酸铵(NH4VO_(3))为主要原料,并采用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([Bmim]Br)为溶剂,通过离子液体辅助水热法合成了BiVO_(4)黄色色料。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了前驱体pH值、水热反应温度和时间对BiVO_(4)合成及显微形貌的影响,同时采用CIE-L^(*)a^(*)b^(*)色度仪考察了该色料的色度值。实验结果表明:前驱体溶液pH值对BiVO_(4)色料的合成及形貌有着重要的影响。不同的pH值条件下,反应体系的离子平衡会有所不同,从而影响BiVO_(4)色料的结构和性能。随着pH值从5增大至8,合成产物由片状向柱状转变。当pH=6时,可以合成片状单斜白钨矿型BiVO_(4)黄色色料,平均粒径约4μm。采用水热法能够实现BiVO_(4)色料的低温合成,合成温度由传统固相法的650℃降至160℃。随着水热反应温度由160℃升至200℃,BiVO_(4)色料粒径由4μm增加至10μm,团聚现象加重。延长水热反应时间有助于BiVO_(4)晶体的成核与生长,经160℃水热反应2 h后,制得的BiVO_(4)色料呈色性能最佳,色度值L^(*)=76.77,a^(*)=2.80,b^(*)=64.59。 展开更多
关键词 色料 钒酸铋 离子液体 水热法 低温合成
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低熔点In-Bi焊粉的液相分散法制备及其焊接性能研究
10
作者 李晓东 张晨宇 黄迪 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期7117-7122,共6页
利用液相分散法,采用正交试验思想,以聚乙二醇400为分散剂,在最优工艺条件下制备了粒径均匀的球形In-Bi低熔点合金焊粉。利用扫描电镜、X射线衍射、DSC131差示扫描量热仪等分析手段对粉体进行表征,结果表明,粉体的中值粒径为30μm,熔点... 利用液相分散法,采用正交试验思想,以聚乙二醇400为分散剂,在最优工艺条件下制备了粒径均匀的球形In-Bi低熔点合金焊粉。利用扫描电镜、X射线衍射、DSC131差示扫描量热仪等分析手段对粉体进行表征,结果表明,粉体的中值粒径为30μm,熔点为71.6℃,粉体的物相组成为In和BiIn2。以Ag、Cu为基板探究In-Bi合金焊粉的低温焊接性能,结果显示,两种基板下界面IMC层的成分分别为AgIn2和Cu11In9。 展开更多
关键词 in-Bi合金 低熔点焊料 液相分散法 低温焊接
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盾尾刷更换时液氮冻结温度场及冻结参数影响的数值模拟分析 被引量：1
11
作者 杨平 毛一祥 姚梦威 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第1期69-77,共9页
为合理确定高水压下液氮冻结止水更换盾尾刷的冻结设计参数及掌握温度场变化规律,结合某过江通道长距离盾构掘进过程中盾尾刷更换时的液氮冻结止水工程,利用ADINA大型有限元分析软件建立液氮冻结止水及盾尾刷更换数值模型,模拟温度-时... 为合理确定高水压下液氮冻结止水更换盾尾刷的冻结设计参数及掌握温度场变化规律,结合某过江通道长距离盾构掘进过程中盾尾刷更换时的液氮冻结止水工程,利用ADINA大型有限元分析软件建立液氮冻结止水及盾尾刷更换数值模型,模拟温度-时间变化曲线与现场实测数据对比,验证模型的合理性,并对土层、去路液氮温度、冻结管长度、冻结管间距、冻结方式进行敏感性因素分析。结果表明:1)冻结效果随土层的不同而发生改变,在卵石层、砾砂层、粉细砂层3种土层中,粉细砂层的冻结效果最差,卵石层最好;2)在有限的冻结时间内,去路液氮温度的不同,只影响土体从开始冻结至越过0℃完成相变这期间的降温速度,不影响完成冻结以后的土体降温速率;3)冻结管长度对土层冻结的影响较小,可以采用较短的冻结管,以降低施工成本和液氮消耗量,但不能过短,应保证其纵向有足够的支撑范围,经计算分析,当冻结管长度为1.52 m时,能在轴面处满足2.0 m的冻结壁厚度要求;4)冻结管间距对冻结效果影响大,冻结管越密,冻结速度越快,效果越好;5)在相同条件下,双环预埋冻结管液氮冻结效果优于管片上直接打孔液氮冻结。 展开更多
关键词 高水压砂性地层 盾尾刷更换 液氮冻结法 数值分析 温度场
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锁阳城土遗址孔隙结构及其分形特征研究
12
作者 张虎元 易泉 +2 位作者 刘洪丽 李小雅 于洪亮 《文物保护与考古科学》 北大核心 2024年第4期19-31,共13页
在风化因子的持续作用下,土遗址微观结构持续劣化并最终导致宏观病害的发育。微观结构的特征反映了土遗址材料内在的劣化程度,为研究土遗址风化程度与微观孔隙结构变化的关系,采取锁阳城土遗址不同方位城墙土样,采用低温液氮吸附试验测... 在风化因子的持续作用下,土遗址微观结构持续劣化并最终导致宏观病害的发育。微观结构的特征反映了土遗址材料内在的劣化程度,为研究土遗址风化程度与微观孔隙结构变化的关系,采取锁阳城土遗址不同方位城墙土样,采用低温液氮吸附试验测定了土样的比表面积和孔容孔径分布,并基于FHH分形模型计算样品的分形维数;结果表明,锁阳城土遗址不同样品比表面积偏差率高,比表面积数值和分布具有明显差异;孔隙容积变异系数高,离散程度大,存在差异性劣化行为;土样的孔隙形态呈狭缝状、楔形、“墨水瓶”孔、管状孔等多种复杂形态,小于2.765 nm的孔隙大都为封闭透气孔。结合分形维数可知,锁阳城土样具有明显的分形特征,孔隙空间结构不规则,非均质性强,表面粗糙程度大,且分形维数和锁阳城土遗址劣化程度具有一定相关性。本研究关于土样孔隙的定量表征对于土遗址风化劣化研究有着重要意义。 展开更多
关键词 锁阳城土遗址 低温氮吸附试验 分形维数 孔隙结构特征 风化
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低渗透煤层微观孔隙结构与煤层气解吸规律 被引量：4
13
作者 胡雄 邬长武 +5 位作者 杨秀春 成前辉 朱文涛 马良 朱学光 徐博瑞 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期129-135,共7页
为研究低渗透煤层微观孔隙结构与气体解吸规律的关系,运用直接观测法、核磁共振法、液氮吸附法等实验手段,对鄂尔多斯盆地伊陕斜坡8号煤层煤样的含气量、孔隙度、渗透率、孔径分布等进行测定。结果显示:煤层气解吸特征与煤的孔径分布、... 为研究低渗透煤层微观孔隙结构与气体解吸规律的关系,运用直接观测法、核磁共振法、液氮吸附法等实验手段,对鄂尔多斯盆地伊陕斜坡8号煤层煤样的含气量、孔隙度、渗透率、孔径分布等进行测定。结果显示:煤层气解吸特征与煤的孔径分布、孔的形态、孔的连通性以及比表面积、煤岩成分等因素有关;研究区相隔小于10 m的2套煤层,其孔隙特征、气体解吸规律差异均较大。其中,亮煤的微孔形态以一端开口的圆筒形孔和墨水瓶孔为主,微孔及吸附孔占比为39.2%,煤体微裂缝相对发育,但微孔与介孔的连通性较差,暗淡煤的微孔形态以一端开口的圆筒形孔为主,微孔及吸附孔占比为33.2%,微裂缝不发育,不同孔间连通性差。亮煤气体解吸初期产量大,后期衰减快,气体产出具有明显的阵发式特征;暗淡煤气体解吸初期产量小,约为亮煤的1/2,后期产量递减相对平缓。低渗煤层的开发对策应充分考虑煤层的孔隙结构、孔型、渗透性,应力敏感性、裂缝充填物种类等因素,在精细表征孔隙结构的基础上,根据煤层气不同解吸期特征,结合地质、开发条件制订合理的开发方案。该研究对认识煤层气产气机理及其控制因素,提高煤层气开采效率具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 孔隙结构 气体解吸 孔径分布 液氮吸附 煤层气 低渗透
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向斜构造中煤体孔隙结构发育规律研究 被引量：1
14
作者 王奥 刘健 孙安祥 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第2期53-58,共6页
为探究向斜构造中煤体孔隙结构发育规律,以长城三矿1311S工作面向斜构造为研究对象,从向斜构造区域不同位置选取煤样,通过低温氮气吸附实验,对煤体孔隙结构特征进行分析。结果表明,向斜构造区域内煤体孔隙结构呈现规律性分布,比表面积... 为探究向斜构造中煤体孔隙结构发育规律,以长城三矿1311S工作面向斜构造为研究对象,从向斜构造区域不同位置选取煤样,通过低温氮气吸附实验,对煤体孔隙结构特征进行分析。结果表明,向斜构造区域内煤体孔隙结构呈现规律性分布,比表面积与总孔体积从轴部向两翼逐渐减小,平均孔直径则逐渐增大;最可几孔径均分布在2 nm左右,向斜轴部最可几孔径小于两翼;通过对比分析分形维数得出,随着两翼距离向斜轴部越近,分形维数数值呈现线性增大趋势。通过对同一向斜不同位置煤体的孔隙结构特征进行分析,总结出向斜构造中煤体孔隙结构发育规律。 展开更多
关键词 构造煤 孔隙结构 低温氮气吸附 比表面积 分形维数 吸附能力
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脱气时间对中煤级煤低温氮吸附实验的影响 被引量：1
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作者 颜志丰 张旭峰 +5 位作者 唐书恒 张松航 丁占成 张振国 高莲凤 侯海海 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期59-69,共11页
低温氮吸附法是目前用于评估直径在0.35 nm~300 nm之间煤的孔隙结构广泛使用的实验方法,通过实验得到的数据可以表征出煤的孔隙结构特征。在低温氮吸附实验中,样品的粒径、脱气温度和脱气时间等因素对实验结果影响较大。为研究脱气时间... 低温氮吸附法是目前用于评估直径在0.35 nm~300 nm之间煤的孔隙结构广泛使用的实验方法,通过实验得到的数据可以表征出煤的孔隙结构特征。在低温氮吸附实验中,样品的粒径、脱气温度和脱气时间等因素对实验结果影响较大。为研究脱气时间对低温氮吸附实验结果的影响,进行了一系列其他条件不变,只改变脱气时间的实验,选择的脱气时间分别为2 h,3 h,4 h,5 h,6 h,9 h,12 h,24 h。选取三种中煤级煤岩样品为实验材料,分别为济宁三号井气煤、张北矿气煤以及临涣矿焦煤。研究不同脱气时间下中煤级煤样在低温氮吸附实验中孔隙结构的变化,以确定最佳的脱气时间。通过分析煤样的吸附曲线、吸附-脱附曲线“滞后环”、阶段孔容曲线、平均孔径等参数,发现煤样在脱气时间发生变化时,煤样孔隙结构也发生相应的变化。研究发现,煤样在脱气时间为2 h和3 h时吸附-脱附曲线的类型以H3为主,其孔隙结构简单。煤样测定的平均孔径在脱气时间为3 h达到最大值,平均孔径在脱气时间为5 h达到最小值。在脱气3 h时,水分对煤样孔隙结构的影响可以忽略不计,挥发分对煤样孔隙结构的影响较低,此时煤样的孔隙结构更佳。三种中煤级煤样最佳脱气时间为3 h。 展开更多
关键词 低温氮吸附 脱气时间 中煤级煤 孔隙结构 比表面积
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地下煤制气制取液化天然气和液氢工艺研究 被引量：6
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作者 刘恩斌 鲁绪栋 +3 位作者 季永强 彭杰 郝天舒 李茜 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期61-68,共8页
目的脱除地下煤制气中的酸气,将地下煤制气中的CH_(4)和H_(2)分离出来并液化。方法对常见的分离方法进行对比,确定采用低温精馏法对煤制气进行脱酸气、分离CH_(4)和H_(2)并液化。根据低温精馏法的原理,设计了一种全新的地下煤制气脱酸... 目的脱除地下煤制气中的酸气,将地下煤制气中的CH_(4)和H_(2)分离出来并液化。方法对常见的分离方法进行对比,确定采用低温精馏法对煤制气进行脱酸气、分离CH_(4)和H_(2)并液化。根据低温精馏法的原理,设计了一种全新的地下煤制气脱酸气、分离CH_(4)和H_(2)并液化的工艺流程,该工艺主要由两个精馏塔、一个两相分离器和三级氦膨胀制冷系统组成。同时利用HYSYS软件对其进行模拟分析,确定最优参数。结果该工艺可以将地下煤制气中CO_(2)的摩尔分数脱除到0,H_(2)S的摩尔分数脱除到3.65×10-14,满足处理要求。同时可以实现CH_(4)回收率为99.97%,加压液化天然气(PLNG)的摩尔分数为99.97%,H_(2)的回收率为98.30%,液氢(LH_(2))的摩尔分数为99.99%。结论该工艺可以有效利用地下煤制气制取PLNG和LH_(2),且所需能耗较传统工艺能耗降低了11.64%,具有较高的经济效益。 展开更多
关键词 地下煤制气 低温精馏法 脱酸气 加压液化天然气 液氢
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基于低温氮吸附实验的页岩油储层微观孔隙结构 被引量：1
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作者 方朝强 万金彬 +3 位作者 杨林 夏阳 肖占山 赵建斌 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期19-26,42,共9页
为研究页岩油储层微观孔隙结构特征,以松辽盆地青山口组页岩油储层样品为例,基于低温氮吸附并结合扫描电镜、TOC与X衍射等实验方法,开展页岩油储层微观孔隙结构特征及其影响因素研究。结果表明:研究储层段有机质富集且成熟度较好,利于... 为研究页岩油储层微观孔隙结构特征,以松辽盆地青山口组页岩油储层样品为例,基于低温氮吸附并结合扫描电镜、TOC与X衍射等实验方法,开展页岩油储层微观孔隙结构特征及其影响因素研究。结果表明:研究储层段有机质富集且成熟度较好,利于油气成藏;以黏土矿物为主,平均体积分数42.6%;低温氮吸/脱附曲线属Ⅱ+Ⅳ型复合曲线且产生H3型滞后环,表明孔结构复杂不规整,以狭缝平板孔、楔形孔为主;微小孔、中孔贡献了主要的孔比表面积与孔体积;基于FHH分形模型,孔隙具有显著的分形特征,分形维数在2.67~2.75,相关系数在0.92以上,表明孔隙空间较小、孔隙结构复杂、非均质性较强。TOC与黏土矿物有利于中孔与微小孔的发育,是影响页岩油储层微观孔隙结构的主要因素。 展开更多
关键词 页岩油储层 微观孔隙结构 低温氮吸附实验 FHH分形模型 影响因素
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中梁山南矿构造煤吸附孔分形特征 被引量：86
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作者 宋晓夏 唐跃刚 +2 位作者 李伟 王绍清 杨明显 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期134-139,共6页
采集华蓥山煤田中梁山南矿9个有代表性的煤层样品进行低温氮吸附实验,分析构造煤吸附孔分形特征及分形维数与气体吸附能力的关系。低温氮吸附、解吸曲线表明不同变形序列构造煤在相对压力0.5～1.0范围内吸附特征各异。在此基础上,运用分... 采集华蓥山煤田中梁山南矿9个有代表性的煤层样品进行低温氮吸附实验,分析构造煤吸附孔分形特征及分形维数与气体吸附能力的关系。低温氮吸附、解吸曲线表明不同变形序列构造煤在相对压力0.5～1.0范围内吸附特征各异。在此基础上,运用分形FHH方法得到构造煤分形维数D。研究表明:分形维数D可以表征构造煤吸附孔孔径结构和孔表面的变化关系;分形维数越高,微孔含量越多,孔表面越不规则,孔隙结构非均质性愈强;分形维数大小可反映煤的吸附能力,分形维数增高,吸附能力增强。因此,由构造变形增强引起的高分形维数和复杂的孔隙结构显示出更高的吸附能力。 展开更多
关键词 构造煤 吸附孔 分形特征 低温液氮吸附 分形维数
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基于低温氮吸附实验的页岩储层孔隙分形特征 被引量：49
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作者 赵迪斐 郭英海 +3 位作者 解徳录 苏驰 杨玉娟 于一帆 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2014年第6期100-108,11-12,共9页
为研究页岩储层孔隙结构特征,以重庆南川三泉剖面泉浅1井、綦江观音桥剖面、涪陵B井和石柱打风坳剖面等龙马溪组页岩储层样品为例,通过低温氮吸附实验数据建立FHH分形模型,讨论分形维数与孔隙结构参数、TOC质量分数的相互关系.结果表明... 为研究页岩储层孔隙结构特征,以重庆南川三泉剖面泉浅1井、綦江观音桥剖面、涪陵B井和石柱打风坳剖面等龙马溪组页岩储层样品为例,通过低温氮吸附实验数据建立FHH分形模型,讨论分形维数与孔隙结构参数、TOC质量分数的相互关系.结果表明：样品孔隙以微孔为主,孔径分布集中在40nm以下,具有明显的分形特征,分形维数介于2.760~2.850之间,相关因数大多超过0.99,反映复杂的孔隙结构与较强的非均质性;部分样品显示明显的双重分形特征,以甲烷分子自由程为界可将纳米孔分为渗透孔隙和吸附孔隙,吸附孔隙阶段分形维数变化范围在2.881~2.917之间,渗透孔隙阶段分形维数变化范围在2.791~2.823之间;孔隙体积和平均孔径与分形维数具有负相关性,BET比表面积与分形维数呈明显的正相关关系,即平均孔径越小、孔隙体积越小、BET比表面积越大,分形维数越接近于3;TOC质量分数也与分形维数呈明显的正相关关系,是分形维数的重要影响因素.通过分形维数可以定量评价储层孔隙的复杂程度和非均质程度,为储层评价和页岩气在纳米孔隙中的赋存和运移机理研究提供思路. 展开更多
关键词 页岩储层 孔隙 分形维数 氮气吸附法 FHH分形模型
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基于核磁共振和低温氮吸附的煤层酸化增透效果定量表征 被引量：29
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作者 李胜 罗明坤 +2 位作者 范超军 毕慧杰 任延平 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1748-1756,共9页
针对某些煤储层中的孔隙和裂隙被方解石、白云石等矿物或杂质堵塞致使煤层渗透率降低的问题,提出一种煤层酸化增透方法。利用核磁共振(NMR)和低温氮吸附实验表征了煤样酸化前后的比表面积、孔隙体积、孔隙度、渗透率、孔径分布及核磁成... 针对某些煤储层中的孔隙和裂隙被方解石、白云石等矿物或杂质堵塞致使煤层渗透率降低的问题,提出一种煤层酸化增透方法。利用核磁共振(NMR)和低温氮吸附实验表征了煤样酸化前后的比表面积、孔隙体积、孔隙度、渗透率、孔径分布及核磁成像等特性参数,分析了酸化作用下煤的细观结构变化规律。测试结果表明,煤样经酸化处理后,饱和水状态的NMR信号量增加,残余水状态的NMR信号量降低,T_2谱的中大孔峰(T_2>20 ms)的变化较大,NMR所表征的总孔隙度、有效孔隙度、渗透率均增加,残余孔隙度、T_2截止值降低;低温氮吸附所表征的比表面积和总孔隙体积均增加,且主要集中增加在10 nm左右的孔隙,但高煤阶煤增加不明显。NMR图像直观地反映了煤样酸化前后内部孔隙结构的变化特征,为揭示酸化增透的微观演变过程提供了新的手段。煤样初始孔隙越发育或孔隙裂隙中可溶性矿物质越多,所表征的特征参数变化越大,酸化增透效果越好。 展开更多
关键词 酸化增透 核磁共振 低温氮吸附 核磁成像
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