煤岩孔隙类型研究及压裂液增产技术探讨

2023-11-18 理论教育版权反馈

【摘要】：在扫描电镜下，可以观察到变质气孔、植物组织孔、胶体收缩孔、层间孔等煤岩的孔隙结构类型。表4-2煤孔隙的孔径结构分类图4-1煤的孔隙分布图图4-2煤的孔隙分布图图4-3煤的孔隙分布图图4-4煤的孔隙分布图从煤岩样品的微观结构图中可以观察到煤基质中孔隙的基本情况。气孔的发育程度与煤的变质程度、显微组分的平面分布情况基本一致，即随煤的变质程度的加深和镜质体含量的增高，气孔发育程度也相应增加。

煤岩储层孔隙的成因及其发育特征是煤体结构、生气、储气等的直接反映，其类型多、形态复杂、大小不一。张新民等[2]将煤层孔隙的成因类型分为原生孔、气孔、外生孔和矿物质孔4大类。原生孔、外生孔和矿物质孔以大于1μm的大孔隙为主，利于煤层气的渗流；气孔则以0.05～1μm的小、中孔隙为主，利于煤层气的聚集；小于0.01μm的微孔主要是分子结构，对开采煤层气的意义不大。研究煤岩层孔隙有助于对煤岩层性质的认识和对煤岩储层性能的判断。

在扫描电镜下，可以观察到变质气孔、植物组织孔、胶体收缩孔、层间孔等煤岩的孔隙结构类型。在煤层气地质研究中采用的煤岩孔隙分类其实就是煤孔径的结构分类，尽管目前的分类方案比较多（如IUPAC，1962；Gan，1972；煤炭科学研究院抚顺研究所，1985；杨思敬，1991；秦勇等，1995），但是在我国，广泛应用的是前苏联的霍多特（1966）提出的十进制分类法[1]（见表4-2）。为了能够清楚地看到煤岩样品中的孔隙，本章分别选取了4中不同倍数下的扫面电镜图，分别为500倍、1 000倍、2 000倍和10 000倍，见图4-1～图4-4。

表4-2　煤孔隙的孔径结构分类（霍多特，1966）

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图4-1　煤的孔隙分布图（放大倍数为500）

pagenumber_ebook=34,pagenumber_book=27 (www.chuimin.cn)

图4-2　煤的孔隙分布图（放大倍数为1 000）

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图4-3　煤的孔隙分布图（放大倍数为2 000）

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图4-4　煤的孔隙分布图（放大倍数为10 000）

从煤岩样品的微观结构图中可以观察到煤基质中孔隙的基本情况。从图中可以看到有很多小于50μm左右的微孔、小孔或者中孔，由此说明本章选取的煤岩含有原生孔、气孔、外生孔等。其中，气孔是煤化作用过程中由于生气和聚气作用而形成的，有些学者称之为热成因孔或者变质孔。这些气孔发育较好，但不均匀，它们多以规则或不规则的圆形和椭圆形成群出现。也有梨形、圆管形等，但这类气孔一般以单独的形式存在，相互之间的连通性不是很好。这类孔隙在各种显微组分中均可见到，但以镜质组为主，且很少被充填，有利于油气的储集和运移。气孔的发育程度与煤的变质程度、显微组分的平面分布情况基本一致，即随煤的变质程度的加深和镜质体含量的增高，气孔发育程度也相应增加。图中的气孔大都在10nm左右，属于微孔或者小孔，能够给甲烷的吸附提供一定的场所。

煤岩孔隙类型研究及压裂液增产技术探讨

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