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题名改进压汞表征方法及其在褐煤储层中的应用
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作者
刘丁
许浩
汤达祯
辛福东
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机构
中国地质大学(北京)能源学院
煤层气开发利用国家工程中心煤储层物性实验室
中国地质大学(北京)非常规天然气地质评价与开发工程北京市重点实验室
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期158-170,共13页
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基金
国家科技重大专项资助项目(2016ZX05041-002)
国家自然科学基金资助项目(U1703126)。
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文摘
压汞试验由于其模型简单且测试范围广、速度快、精度高等优点,被广泛应用于多孔材料孔隙表征。而褐煤样由于变质程度低,压实作用弱,煤质松软,易受麻皮效应、基质压缩效应等影响,导致测试结果存在较大误差。为提高压汞试验测试精度,对研究区(二连盆地)褐煤样压汞数据进行校正。首先基于各样累计进汞曲线及分形特征,确定各样排驱压力及麻皮系数。其次针对传统基质压缩效应校正方法在低压段校正不足,高压段校正过度的缺陷,提出了基于三次样条插值、分段求取煤样基质压缩系数的新方法,提高数据利用率及校正结果的准确性。最后,联合压汞及液氮吸附试验数据分析了该区褐煤样孔隙发育情况。研究结果显示,麻皮效应对块状煤样的主要影响范围为<0.0274 MPa压力段,麻皮系数均值为16.9%。基于新方法计算该区褐煤样平均基质压缩系数介于1.73×10^(-4)~3.48×10^(-4)MPa^(-1),均值为2.28×10^(-4)MPa^(-1),且随煤样孔隙流体压力、有机质含量、含矿物基腐植组含量增加,煤基质压缩系数增大,基质压缩校正前后进汞量下降0.0383~0.0792 mL/g,平均降幅为35.1%。研究区褐煤孔容(>1.7 nm)介于0.03~0.25 cm^(3)/g,均值为0.15 cm^(3)/g,孔隙由微孔至大孔孔容占比均值依次为12.5%、16.8%、16.2%、54.5%,B-E-T比表面积介于2.4~37.19 m^(2)/g,均值为13.85 m^(2)/g。煤样孔径分布曲线自然分为Ⅰ(>5μm)、Ⅱ(0.1~5μm)、Ⅲ段(<0.1μm),其中Ⅰ段孔隙主要为管胞及胞腔孔,Ⅱ段孔隙主要为纹孔及气孔,Ⅲ段孔隙主要为链间孔及分子结构孔,Ⅰ、Ⅱ段孔隙孔容与含矿物基惰质组含量呈正相关,Ⅲ段孔隙孔容受变质程度控制,且与Ro呈正相关。
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关键词
褐煤
压汞校正
麻皮效应
基质压缩效应
基质压缩系数
孔隙结构
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Keywords
lignite
mercury injection correction
hemp skin effect
matrix compression effect
coefficient of compressibility
pore structure
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分类号
P618
[天文地球—矿床学]
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