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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
黏结性对富油煤热解孔隙结构演变及渗流的影响研究
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  • 作者

    畅志兵王楚楚旷文昊唐颖吴晓丹刘淑琴

  • 单位

    中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院中海石油气电集团技术研发中心中国海洋石油集团有限公司液化天然气及低碳技术重点实验室

  • 摘要
    【目的】富油煤的原位热解是将煤层在地下加热生产油气的技术,其中煤层的孔隙结构和渗透特性是影响加热介质注入和油气产出的重要因素。黏结性富油煤热解伴随胶质体的形成,使其孔隙结构和渗透特性不同于非黏结性煤。【方法】将黏结性富油煤在300、400、500和600℃下热解,采用饱和流体法和氮吸附法测试半焦的孔隙参数,并采用显微CT表征半焦的孔隙结构;通过构建等效孔隙网络模型,分析煤样孔隙数目、孔隙半径和配位数等参数的变化规律,并模拟高温N2在孔隙网络中的渗流特征。【结果和结论】结果表明:煤样经300℃热解后仅产生少量裂隙,总孔隙率维持在约5%;当热解温度为400~600℃时,总孔隙率逐渐增至约50%,而微观孔隙仅在600℃脱气后更为丰富。当热解温度由300℃升至400℃,胶质体的形成、膨胀使孔隙和喉道的数量显著增大,但平均半径分别维持在约160μm和约88μm;再由400℃升至600℃,挥发分的析出促进了孔隙结构的连通,使孔隙和喉道的数量逐渐减少,且概率分布向等效半径更大的范围偏移,使平均半径分别增至292.81μm和170.60μm,并使孔隙平均配位数由5.82增至6.60和6.33,孔隙率和配位数的增大使半焦的平均模拟渗透率由246.75μm2显著增至1 377.49μm2。研究结果可为黏结性富油煤原位热解的工艺研发提供参考依据。
  • 关键词

    富油煤热解显微CT三维表征孔隙结构渗透率

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