不同煤级煤孔隙结构的非均质性及其影响因素
朱悦雯1
尚福华2
麻书玮3
张寒4
朱炎铭5
王猛5
马莹莹1
李威青6
付文鼎1
1.内蒙古工业大学地质技术与岩土工程内蒙古自治区工程研究中心,内蒙古 呼和浩特 0100512.内蒙古工业大学地质技术与岩土工程内蒙古自治区工程研究中心,内蒙古 呼和浩特 010051;陕西省油气成藏地质学重点实验室,陕西 西安 7100183.中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,陕西 西安 7100184.太原理工大学矿业工程学院,山西 太原 0300245.中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,江苏 徐州 2210086.内蒙古地勘测试有限公司,内蒙古 呼和浩特 010020
摘要：为研究不同煤级煤孔隙结构的非均质性及其影响因素,通过低温氮气和二氧化碳吸附实验测试了 8组不同煤级煤样孔隙结构,利用Frenkel-Halsey-Hill(FHH)模型计算了不同煤级煤分形维数,并分析了分形维数在煤化作用中的演化规律;结合煤样煤质特征,研究了煤质对于孔隙结构分形特征的影响.研究结果表明:①在煤化作用过程中,煤中水分和挥发分逐渐减少,固定碳含量逐渐增加,而灰分产率与煤化作用并没有显著的相关性;②煤中介孔参数与成熟度不具有明显的相关性,而微孔参数随着成熟度的增大呈现出"U"型变化,即开始逐渐减小,在第 2次煤化跃迁后逐渐增大;③不同煤级煤分形维数D1、D2 和Dc普遍与煤化作用密切相关,其中微孔分形维数Dc相关性最高(R2=0.7092),这主要与热演化过程中形成了大量次生孔隙有关;④分形维数D1、D2 和Dc与水分含量和灰分产率之间不存在明显的相关性,而与挥发分和固定碳含量之间存在相反的相关性,这与煤化作用过程中煤质的变化密切相关.本次研究可以为不同煤级煤层气资源评价提供一定的参考依据.
关键词：不同煤级煤孔隙结构非均质性煤化作用影响因素
分类号：P618(矿床学)
资助基金：内蒙古自然科学基金资助项目(2023QN04003)陕西省油气成藏地质学重点实验室开放基金资助项目(PAG-202406)研究专项资助项目(STZX202212)
论文发表日期：2025-06-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 173-182 )
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