检索结果-南通市图书馆

煤体结构全程演变过程中渗透特性试验研究及意义

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煤炭学报 2014年第11期39卷 2263-2268页

作者：郭红玉拜阳蔺海晓李广生苏现波河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室--省部共建国家重点实验室培育基地河南理工大学能源科学与工程学院中原经济区煤层(页岩)气河南协同创新中心

在引入地质强度指标(GSI)实现煤体结构定量表征的基础上,通过平行煤样在应力应变不同阶段的结构特征、声发射和渗透率等参数的观测和拼接,得到煤体结构全程演变过程中渗透特性变化趋势。结果表明:煤体结构(GSI)改善阶段,煤样由压密向弹... 详细信息

在引入地质强度指标(GSI)实现煤体结构定量表征的基础上,通过平行煤样在应力应变不同阶段的结构特征、声发射和渗透率等参数的观测和拼接,得到煤体结构全程演变过程中渗透特性变化趋势。结果表明:煤体结构(GSI)改善阶段,煤样由压密向弹性变形过渡,声发射强度由弱变强,孔裂隙逐渐闭合导致渗透率降低;煤体结构(GSI)脆性破坏阶段,煤样发生屈服和破裂,声发射强度逐渐增强,随着裂缝充分扩展,渗透率增加滞后并达到最大值;煤体结构(GSI)塑性降低阶段,先期形成裂隙的凹凸部分被剪切和磨蚀,连通性变差,煤样逐渐粉末化,声发射计数明显增加但强度较小,随着应变增加,应力曲线缓慢上翘,达到重新压实效果,渗透率急剧下降。

关键词：煤体结构渗透率地质强度指标(GSI) 声发射煤层气

煤体结构与宏观煤岩类型对煤体吸附/解吸瓦斯的影响

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煤炭科学技术 2022年第12期50卷 170-184页

作者：赵方钰邓泽王海超王泽孙丕臣杨胜博新疆中亚造山带大陆动力学与成矿预测自治区重点实验室新疆乌鲁木齐830017 新疆大学地质与矿业工程学院新疆乌鲁木齐830017 新疆大学煤层气工程技术研究中心新疆乌鲁木齐830017 中国石油天然气集团有限公司非常规油气重点实验室河北廊坊065000

为研究高阶煤中煤体结构和宏观煤岩类型对煤体吸附、解吸的影响,收集了沁水盆地南部3号煤层55口煤层气井的79个煤岩样品的煤岩、煤质、等温吸附及解吸资料,对比研究了相同宏观煤岩类型、不同煤体结构煤样和相同煤体结构、不同宏观煤岩... 详细信息

为研究高阶煤中煤体结构和宏观煤岩类型对煤体吸附、解吸的影响,收集了沁水盆地南部3号煤层55口煤层气井的79个煤岩样品的煤岩、煤质、等温吸附及解吸资料,对比研究了相同宏观煤岩类型、不同煤体结构煤样和相同煤体结构、不同宏观煤岩类型煤样的兰氏体积(VL)、兰氏压力(PL)、解吸率和解吸速率等的变化规律,探讨了煤体结构和宏观煤岩类型对煤体吸附、解吸的影响机理。研究结果表明:研究区煤样的VL平均为37.00 m^(3)/t,其中86.61%煤样VL分布在33.00~41.00 m^(3)/t,PL平均为2.82 MPa,其中82.28%煤样PL分布在2.30~3.30 MPa;碎裂煤的吸附、解吸能力均优于原生结构煤,由构造破坏引起的孔隙连通性的差异是导致原生结构煤和碎裂煤解吸、吸附特征差异的根本原因;原生结构煤与碎裂煤的孔裂隙发育程度不同,碎裂煤因孔隙更发育导致其破碎后的甲烷放散效果好于原生结构煤;煤吸附甲烷时表面自由能降低值规律为糜棱煤>碎粒煤>碎裂煤>原生结构煤,反映了不同煤体结构煤吸附甲烷能力的差异;3种宏观煤岩类型煤的吸附能力和解吸能力均表现为光亮煤>半亮煤>半暗煤,一方面是由煤的比表面积大致按照光亮煤、半亮煤和半暗煤的顺序逐渐减小反映的煤基质表面吸附点位差异所致,另一方面是由于镜煤与暗煤中镜质组和惰质组含量的差异所引起。研究旨在进一步揭示高阶煤储层煤层气赋存、产出机理,为煤层气有利区及目标层位优选提供依据。

关键词：煤层气煤体结构宏观煤岩类型吸附解吸

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煤体结构差异的吸附响应及其控制机理

地球科学（中国地质大学学报） 2009年第5期34卷 848-854页

作者：张小东刘浩刘炎昊苏现波河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000

为了研究不同煤体结构煤的吸附行为差异和作用机理,以焦作煤田为研究区,对煤体破坏严重的糜棱煤和原生结构煤的岩石学组成、吸附性和孔隙性进行了测试,结果表明:煤体破坏后,吸附、解吸能力增大;温度增加,煤的吸附能力均为下降,解吸能力... 详细信息

为了研究不同煤体结构煤的吸附行为差异和作用机理,以焦作煤田为研究区,对煤体破坏严重的糜棱煤和原生结构煤的岩石学组成、吸附性和孔隙性进行了测试,结果表明:煤体破坏后,吸附、解吸能力增大;温度增加,煤的吸附能力均为下降,解吸能力增加.相比于原生结构煤,随着温度增加,糜棱煤吸附能力下降趋势和解吸能力增大趋势比原生结构煤更为明显.研究认为:煤体破坏后,不同孔径段的孔隙数量均有增大,使得煤样容纳气体的能力增大.特别是大中孔含量的增大,导致了糜棱煤样更容易发生解吸.另外,煤体破坏后的煤级增高、镜质组含量增大和惰质组含量减小也对吸附能力增大具有重要作用,而灰分含量不是决定两类煤吸附性差异的主要因素.

关键词：焦作煤田煤体结构孔隙性吸附性机理分析.

煤体结构与甲烷吸附/解吸规律相关性实验研究及启示

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煤炭学报 2018年第5期43卷 1400-1407页

作者：康志勤李翔李伟赵静太原理工大学采矿工艺研究所山西太原030024 太原理工大学矿业工程学院山西太原030024

甲烷(CH_4)在煤体中的流动包含"渗流—扩散—吸附/解吸"3个环节,相比粉状煤,采用块状煤体进行CH_4吸附/解吸实验能够更有效地表征煤层中气体的流动状态。为此,依托渭北煤田韩城矿区煤样,利用自行设计的块煤吸附/解吸实验装置,研究了低... 详细信息

甲烷(CH_4)在煤体中的流动包含"渗流—扩散—吸附/解吸"3个环节,相比粉状煤,采用块状煤体进行CH_4吸附/解吸实验能够更有效地表征煤层中气体的流动状态。为此,依托渭北煤田韩城矿区煤样,利用自行设计的块煤吸附/解吸实验装置,研究了低压下块状同体积原生结构煤、碎裂煤和糜棱煤的CH_4等温吸附/解吸特性;采用显微CT和扫描电镜分析了3种煤样的孔裂隙结构和显微构造,探讨了煤体结构对CH_4吸附/解吸的影响。结果表明:不同煤体结构煤的CH_4吸附/解吸特性有显著差异。结构致密的原生结构煤,孔隙度较低,导致CH_4吸附/解吸平衡时间长,吸附量低,解吸率低;相比原生结构煤,脆性变形碎裂煤张裂隙发育且相互贯通,孔隙度变大,连通性好,导致CH_4吸附/解吸平衡时间变短,吸附量升高,解吸率增大;韧性变形糜棱煤孔隙数量虽增多,但裂隙被揉皱闭合,形成孤立分布的孔隙结构,渗透性变差,导致CH_4吸附/解吸平衡时间最短,解吸速率最快,说明大多数CH_4仅吸附在块煤内构造变形作用下形成的粒间孔隙中。可知,碎裂煤储层是煤层气开发的有利区域;而致密原生结构煤和糜棱煤储层可尝试通过多尺度压裂、注热等技术手段实施储层改造以增加煤体裂隙通道,达到气井增产增效的目的。

关键词：煤体结构构造煤吸附/解吸显微CT 扫描电镜

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多煤层区煤体结构测井解释模型构建

煤炭学报 2020年第2期45卷 721-730页

作者：李存磊杨兆彪孙晗森马玉银张争光李洋阳李庚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221008 中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 中联煤层气有限责任公司北京100016 云南省煤田地质局昆明工程勘察公司云南昆明650003

煤体结构是多煤层煤层气勘探开发中主力产层优选及产层优化组合的关键约束条件,精确识别煤体结构显得尤为重要。大多数测井解释模型为针对单一厚煤层的解释,对于煤层层数多而薄的多煤层地区的研究较少。以云南雨旺区块多煤层区为例,提... 详细信息

煤体结构是多煤层煤层气勘探开发中主力产层优选及产层优化组合的关键约束条件,精确识别煤体结构显得尤为重要。大多数测井解释模型为针对单一厚煤层的解释,对于煤层层数多而薄的多煤层地区的研究较少。以云南雨旺区块多煤层区为例,提出了多煤层区煤体结构测井解释模型构建方法。①煤层煤体结构GSI赋值。首先通过实地取芯分析,将多煤层样品煤体结构具体分类,并分别进行地质强度因子GSI赋值,量化取芯煤体结构;②皮尔逊相关性分析。采用多条测井曲线进行纵向和横向相关性矩阵分析,筛选出相关度最高的自然伽马(GR)、补偿密度(DEN)、井径(CAL)和深侧向电阻率(RD)等曲线;③聚类验证。进一步采用嵌套K-means算法的K均值聚类方法对提取出的敏感测井曲线进行煤体结构验证并寻找相关规律;④煤体结构测井解释模型构建。完成有效性验证后,构建多煤层煤体结构识别的测井解释模型,根据模型计算获得的煤体结构指数大小进行煤体结构的精确识别。采用该计算模型对雨旺区块中北部多煤层进行了垂向和平面的煤体结构识别,垂向上,多煤层煤体结构自上而下由简单变复杂,Ⅲ类煤逐渐增多。平面上,上部主力煤层7+8号煤层煤体结构以Ⅱ类煤为主,YW-05井附近煤体结构较好,以Ⅰ类煤为主,其次为东南部,东北部煤体结构较差,接近于Ⅲ类煤;下部主力煤层19号煤层以Ⅱ类煤为主,但在西南部有少部分Ⅲ类煤,Ⅰ类煤主要集中在YW-05井附近,其余部分以Ⅱ类煤为主。识别结果准确性较高,且模型需要的测井曲线容易获得,模型简单易于计算,可满足多煤层煤层气勘探开发的实际需求。

关键词：多煤层煤体结构测井曲线聚类分析测井解释模型

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等温吸附过程中不同煤体结构煤能量变化规律

煤炭学报 2015年第6期40卷 1422-1427页

作者：刘珊珊孟召平中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002

煤吸附甲烷的过程中总是伴随动能及热量的变化,能量的变化是吸附的内在动力。对反映等温吸附过程中能量变化的相关特征参数的计算进行了推导,通过不同煤体结构煤的等温吸附实验,得到了不同温度下的相关吸附数据,计算出了不同煤体结构煤... 详细信息

煤吸附甲烷的过程中总是伴随动能及热量的变化,能量的变化是吸附的内在动力。对反映等温吸附过程中能量变化的相关特征参数的计算进行了推导,通过不同煤体结构煤的等温吸附实验,得到了不同温度下的相关吸附数据,计算出了不同煤体结构煤吸附甲烷过程中的能量变化值,并讨论了吸附过程中能量变化的微观机制。研究表明,糜棱结构煤的吸附能力最强,其次为碎粒结构煤、碎裂结构煤和原生结构煤;吸附势随吸附空间的增大而减小,吸附首先在微孔孔隙中进行,微孔的吸附势远大于中孔大孔的吸附势;吸附势和表面自由能总降低值的规律表现为糜棱结构煤>碎粒结构煤>碎裂结构煤>原生结构煤,揭示了煤吸附甲烷过程中的能量控制机理。

关键词：煤体结构等温吸附吸附势表面自由能势能

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含瓦斯煤体渗透率与煤体结构关系的实验

重庆大学学报（自然科学版） 2012年第7期35卷 114-118,132页

作者：吕闰生彭苏萍徐延勇中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083 河南理工大学资源环境学院河南焦作454000

为了研究不同结构煤的渗透率差异,以焦作煤田为例,对Ⅰ～Ⅴ类结构煤进行了渗透率测试,结果表明:渗透率与不同煤体结构关系曲线近似呈正态分布,先是呈级数增大,随后呈级数减小,Ⅱ类渗透率最大,V类煤体渗透率最小,Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ类煤体渗透率... 详细信息

为了研究不同结构煤的渗透率差异,以焦作煤田为例,对Ⅰ～Ⅴ类结构煤进行了渗透率测试,结果表明:渗透率与不同煤体结构关系曲线近似呈正态分布,先是呈级数增大,随后呈级数减小,Ⅱ类渗透率最大,V类煤体渗透率最小,Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ类煤体渗透率差别不大。引入渗透率变异系数、渗透率级差概念,评价得出二1煤层的非均质性、各向异性较强,而单个类型煤体均质性较好。对饱含瓦斯煤体瓦斯分布的分区分带、矿井瓦斯涌出、煤与瓦斯突出作用机理进行了解释,渗透率变化是孔裂隙的发展过程,是控制瓦斯分布、涌出、煤与瓦斯突出的主控因素。

关键词：煤体结构渗透率变异系数渗透率级差非均质

基于显微CT的不同煤体结构煤三维孔隙精细表征

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煤炭学报 2014年第6期39卷 1127-1132页

作者：李伟要惠芳刘鸿福康志勤宋晓夏冯增朝太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 太原理工大学采矿工艺研究所山西太原030024

为了定量研究不同煤体结构煤的孔隙连通性和渗透能力的差异性,以渭北煤田韩城矿区为研究区,通过显微CT三维空间分析技术,采用多孔介质三维逾渗理论,开展了不同结构煤的孔隙三维建模分析,实现了对不同煤体结构煤中孔隙分布三维可视化的... 详细信息

为了定量研究不同煤体结构煤的孔隙连通性和渗透能力的差异性,以渭北煤田韩城矿区为研究区,通过显微CT三维空间分析技术,采用多孔介质三维逾渗理论,开展了不同结构煤的孔隙三维建模分析,实现了对不同煤体结构煤中孔隙分布三维可视化的精细表征。结果表明:构造变形对煤的孔隙结构有深刻的影响;不同变形机制对煤的孔隙度、孔隙团数和最大孔隙团规模有着不同的影响,导致逾渗概率发生明显的变化;三维逾渗概率表明煤孔隙连通性和渗透率随变形程度增加呈现先升后降的变化趋势。碎裂煤孔隙团连通性最好,渗透性最强;糜棱煤孔隙团连通性最差,渗透性最弱。研究认为脆性破坏可促进外生孔和微裂隙的发育程度,加强孔裂隙间的连通性,提升煤岩渗透性;在脆韧性-韧性变形作用下,孔隙、微裂隙、矿物以及煤岩分布的非均质性明显增强,造成孔隙连通性变差,渗透率降低。

关键词：孔隙煤体结构显微CT 煤层气逾渗孔隙团

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延川南煤层气田煤体结构模式及改造效果分析

煤炭科学技术 2021年第11期49卷 38-46页

作者：肖翠陈贞龙金晓波中国石油化工股份有限公司华东油气分公司勘探开发研究院江苏南京210011

煤体结构是影响煤层气井压裂改造效果的关键因素,准确预测煤体结构分布规律,厘清不同煤体结构组合模式对压裂改造的影响程度对于提高压裂工艺的适应性尤为重要。基于延川南煤层气田岩心和测井曲线建立煤体结构识别模板,开展煤体结构模... 详细信息

煤体结构是影响煤层气井压裂改造效果的关键因素,准确预测煤体结构分布规律,厘清不同煤体结构组合模式对压裂改造的影响程度对于提高压裂工艺的适应性尤为重要。基于延川南煤层气田岩心和测井曲线建立煤体结构识别模板,开展煤体结构模式定量化识别和划分,明确不同模式的分布规律及主控因素,并分析不同模式的压裂改造效果,结果表明:煤体结构可以划分为硬煤和软煤2种类型,纵向上非均质性强,呈现为“两类五型”的组合模式:单层结构(硬煤、软煤)、多层叠加型结构(硬煤-软煤、软煤-硬煤、软煤-硬煤-软煤),不同模式的形成主要受构造和沉积共同控制,平面分布上以单层硬煤为主,单层软煤主要发育在气田东北部以及中部断裂带附近,其他类型在低序级断层附近局部发育;整体上可改造性:单层硬煤>多层软硬煤叠加结构煤>单层软煤,与开发效果的规律具有一致性,其中多层软硬煤叠加结构煤中硬煤厚度占比≥60%,产气效果较好;上述煤体结构模式的差异性导致常规压裂工艺存在局限性,根据不同煤体结构模式的改造效果差异,提出了针对性的压裂优化建议改善开发效果。研究成果对气田后期压裂施工中工程甜点段优选以及压裂方案优化具有较好的指导意义。

关键词：延川南煤层气田煤层气煤体结构测井响应压裂效果