基于X-ray CT与FIB-SEM的无烟煤孔裂隙发育特征

作者

胡秋嘉刘世奇毛崇昊贾慧敏闫玲王鹤高德燚
单位

中国石油天然气股份有限公司山西煤层气勘探开发分公司中国矿业大学低碳能源研究院中国矿业大学江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室中国矿业大学资源与地球科学学院中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室
摘要

以沁水盆地南部无烟煤为研究对象,基于X-ray CT和FIB-SEM扫描成像试验,构建了无烟煤孔裂隙网络结构模型并提取了关键特征参数,进而对无烟煤孔裂隙发育特征与连通关系开展了定量研究。结果表明:沁水盆地南部无烟煤以孔径小于50 nm的中孔为主,大孔数量较低,显微裂隙和割理对孔隙体积具有较高的贡献;孔隙截面以不规则形状为主,毛管阻力较大;孔隙具有较好的连通性,连通路径较丰富,有利于气体运移和产出;随孔裂隙发育尺度的减小,孔裂隙连通性和渗透率随之降低;对连通性起主要作用的是中孔、显微裂隙和割理;显微裂隙和割理提高了无烟煤微米尺度、毫米尺度孔裂隙的连通性和渗透性,无烟煤纳米尺度以中孔连通为主,限制了无烟煤整体连通性。
关键词

煤层割理显微裂隙连通性孔裂隙网络模型沁水盆地南部
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目（41972168）；中国石油天然气股份有限公司重大科技专项资助项目（2017E-1405）
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