压汞实验对低阶煤表征的适用性分析及校正方法

发布时间：2021-04-12 23:15

　　压汞实验在中–高阶煤的孔隙测试中得到了广泛的应用。然而对于低阶煤,由于其煤体疏松、易碎,压汞的增压过程会造成孔隙结构破坏,导致实验结果不准。为了准确评估压汞实验对低阶煤孔隙结构的损伤,选取褐煤和长焰煤为研究对象,同时利用压汞与核磁共振测试煤的孔径分布。结果表明,压实与凝胶化程度低的褐煤和长焰煤,压汞测试过程破坏了其大中孔的原生结构,从而导致中孔比例升高;同时受基质压缩效应影响导致微孔体积偏高。随着煤化作用增强,长焰煤较褐煤所受的影响逐渐减小。进一步通过氮气吸附实验对压汞高压段的测试结果进行校正,以消除基质压缩效应引起的煤体弹性变形所带来的误差,其中,褐煤压汞校正前测试误差为87%,而校正后仅为18%。实验研究表明,联合利用核磁共振测试、氮气吸附实验可显著提高压汞法用于低阶煤孔隙测试结果的准确性。 

【文章来源】：煤田地质与勘探. 2020,48(04)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

低煤阶煤进、退汞曲线

通过观察褐煤和长焰煤孔径与进汞量的对应关系，可以直观看出两者之间的孔径分布差异(表1、图2)。褐煤ZHNE大孔发育良好，占总孔隙体积的41.3%。随着煤阶升高，大孔体积快速减少，褐煤DY大孔占比仅为14%；而至长焰煤阶段，大孔体积则降至5%以下。这是因为在煤化作用早期，褐煤保留了大量的植物组织结构，且由于压实并不强烈，因此提供了大量的大孔空间(图3a)。随着煤阶升高，大孔逐渐被压缩、破坏(图3b—图3c)，对于褐煤DY而言，孔隙空间主要由微小孔和中孔组成，分别占总孔隙体积的53.3%和32.7%。至长焰煤阶段，储层中的大中孔被强烈压实，长焰煤ZGE-1与ZGE-2的孔隙主要以微小孔为主，分别占其总孔隙空间的87.1%和96.0%。图3 低煤阶煤植物组织结构孔随煤阶升高逐渐变化

低煤阶煤植物组织结构孔随煤阶升高逐渐变化


本文编号：3134153