半岛彩票:煤中孔隙类型、研究方法与特征
煤中孔隙是煤层气赋存与富集的场所,也是CO2强化煤层气开采与地质封存的主要空间。本书系统研究了煤中孔隙的形成与分类,对比分析了煤中孔隙不同测试技术与方法的优缺点,阐明了煤中多尺度孔隙结构演化特征及其主要控制因素,探讨了煤中封闭孔隙形成机理。
煤中孔隙作为煤炭伴生能源(煤层气)的主要储集空间,其发育特征也是影响煤炭高效开发的重要因素。研究表明,在成煤过程中,受煤化作用、构造应力等因素的综合影响,煤中发育大量不同类型、不同形状和不同大小的孔隙。这些孔隙不仅是煤炭伴生能源(煤层气)的主要储集空间,还是气体运移的主要通道,其发育情况直接决定了气体的吸附/解吸、扩散和渗流特征,从而影响煤层气的排采和CO2封存。
煤层气(煤矿瓦斯)主要是指赋存在煤层中的烃类气体,其主要成分为甲烷,与常规天然气成分极为相似,是一种优质的清洁能源。近年来,为保障煤矿安全生产、增加清洁能源供应、减少温室气体排放(煤层气的温室效应是二氧化碳的21倍),国家对煤层气的勘探开发、综合利用以及煤矿瓦斯的突出防治工作极为重视。
然而,我国煤层气储层孔隙结构复杂,煤层气储层表现出极强的非均质性和低渗透性,极大地限制了煤层气的产出和CO2封存,导致连续多年实际煤层气产量低于计划要求,CO2封存也仅停留在理论研究的层面。因此,系统地研究煤中孔隙结构特征及其发育规律,对探究煤层吸附—扩散—运移规律,指导煤矿煤炭安全生产和煤层气井增产、预防煤与瓦斯突出、评价煤层CO2封存能力具有重要意义。
(a)低变质煤PMBK07,表面微粒数量增多且排列紧密;(b)低变质煤PMBK01,表面微粒数量较多;(c)中变质烟煤HBM05,颗粒数量明显增多;(d)中变质烟煤HBM06,发育宽度较大的X 形共轭微裂隙;(e)高变质烟煤XZM01,中心部位发育一组直线状裂隙,孔隙数量较少;(f)高变质烟煤XZM07,颗粒细化程度明显,微裂隙和孔隙密集分布。试验扫描范围为3μm×3μm