石楼南区块煤孔隙结构及其对甲烷吸附特性的影响研究
郑蓬1
宋晓夏2
阎纪伟3
韦洪林1
张煜培1
1.太原理工大学 地球科学与测绘工程学院,山西 太原 0300242.太原理工大学 地球科学与测绘工程学院,山西 太原 030024;太原理工大学 原位改性采矿教育部重点实验室,山西 太原 0300243.太原理工大学 原位改性采矿教育部重点实验室,山西 太原 030024
摘要：煤储层中孔隙结构的发育程度影响着煤体甲烷的吸附性能.以石楼南区块 2#煤和 3#煤为研究对象,通过低温N2 吸附、低场核磁共振和显微CT等试验手段,定量表征了煤的孔隙结构特征;基于甲烷等温吸附试验,获得了甲烷吸附量的变化趋势,并分析了煤的孔隙结构与甲烷吸附量之间的关系.研究结果表明:SX-2 煤样和SX-3 煤样的孔隙特征有显著差异,SX-3 煤样的微孔数量明显多于SX-2 煤样,且其吸附能力优于SX-2 煤样,2 种煤样均以圆柱状孔隙和墨水瓶形孔隙居多,BET孔比表面积为 0.608 5～2.115 5 m2/g,BJH孔体积为 0.002 6～0.005 1 cm3/g,平均孔径为 9.643 1～17.091 2 nm,SX-2 煤样矿物含量明显高于SX-3 煤样,煤的孔体积、孔比表面积与煤中矿物含量呈负相关关系;SX-2 煤样的T2 谱图呈现三峰分布,SX-3 煤样的T2 谱图呈现双峰分布,SX-3 煤样相对SX-2 煤样的孔隙空间分布更加集中,连通性更好;SX-2 煤样的孔隙结构以大孔为主,而SX-3 煤样的孔隙结构以微孔为主;2 种煤样的裂缝体积主要由平均孔径大于 1 000 μm的裂缝提供,SX-2 煤样的裂缝体积明显小于SX-3 煤样;Langmuir模型能很好地描述研究区煤样的吸附行为,微孔对甲烷的吸附起主导作用,Langmuir体积与煤中矿物含量呈负相关关系,与煤的孔比表面积和孔体积呈正相关关系,SX-3 煤样对甲烷的吸附优于SX-2 煤样,SX-3 煤样的Langmuir体积是SX-2 煤样的 2.1 倍.
关键词：煤储层石楼南区块煤层气煤孔隙结构显微CT甲烷吸附
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：山西省基础研究计划青年科学研究资助项目(20210302124109)山西省科技重大专项计划揭榜挂帅资助项目(202101080301014)国家自然科学基金(U22A20167)
论文发表日期：2025-09-30
在线出版日期：2025-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 103-113 )
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