基于NMR的低渗煤体自渗吸实验研究_中国煤炭行业知识服务平台

基于NMR的低渗煤体自渗吸实验研究

作者

孙晓彤周宏伟薛东杰刘泽霖安露王雷车俊
单位

中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院中国矿业大学（北京）能源与矿业学院中国矿业大学（北京）煤炭资源与安全开采国家重点实验室重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室
摘要

基于煤层注水对提高煤层气采收率、防治瓦斯灾害的重要性,研究了低渗煤体在自渗吸过程中的微观渗流特征.采用核磁共振（NMR）技术监测煤样在自渗吸实验中的T2谱与一维频谱,得到了煤体在不同时刻、不同位置的一维水信号分布情况.结合孔隙结构,通过核磁法从微观角度分析吸水量和含水量的时间与空间演化规律.结果表明:在快速上升阶段与缓慢上升阶段的前期,吸附孔对煤样自渗吸起主导作用,最先达到饱和状态;随着时间的增加,中孔和大孔-微裂隙对自渗吸的贡献作用逐渐显著.孔隙吸水能力与孔径呈负相关,吸水量与孔径分布频率呈正相关.水进入煤样后,很小一部分水沿毛细管阻力较小的连通路径向前推进并率先到达出口,形成优势通道;而大部分水沿横向向同一水平面扩散,当此水平面内的孔隙接近饱和后,再向上部运移.
关键词

低渗 NMR 自渗吸渗流孔径分布
基金项目(Foundation)

国家重点研发计划项目（2016YFC0600704）；煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室开放项目（2011DA105287-FW201604）；中国矿业大学（北京）越崎学者基金项目（2017A03）；
文章目录

1 自渗吸实验与NMR测试
1.1 煤样制备
1.2 自渗吸实验
1.3 NMR测试原理
2 煤体孔隙结构及自渗吸特征
2.1 煤体孔隙率对比分析
2.2 煤体孔径确定及分布
2.3 自渗吸过程T2谱演化特征
3 煤体自渗吸过程含水量演化
3.1 基于孔隙结构的自渗吸含水量演化
3.2 基于一维频谱的自渗吸含水量空间演化
3.3 基于T2谱的自渗吸含水量时间演化
4 结论