基于低场核磁共振的煤润湿性分析

摘要

煤润湿在煤化工、煤矿安全生产及煤层气开发利用中有重要意义.目前煤的润湿性测定方法过程繁琐、操作困难、现场实用性差、测量结果可对比性差,不能快速有效地应用于煤层气储层的润湿性评价研究.基于系列低场核磁共振(LFNMR)实验,探讨了LFNMR应用于煤润湿性研究的可行性与研究方法.研究发现,LFNMR可应用于识别煤粉中不同状态水分:对于强水湿性煤粉,其T2弛豫谱仅存存吸态水峰顆粒间水峰,而弱水湿性煤粉则存在吸附态水峰、颗粒间水峰和自由态水峰3个峰值:煤的水湿性越强,其颗粒间水峰和自由态水峰弛豫时间越短,并随着润湿时间的增加弛豫逐渐变快.当水对煤的润湿达到稳定状态时,煤样的自由态水峰和顆粒间水峰的加权平均值与型煤接触角法测得的接触角呈相关性较好的对数关系.该对数关系可应用于煤水润湿性的定量、半定量评价,这为采用该方法进一歩研究煤储层的气、水相互作用提供了理论基础.