淮南潘集深部13-1煤层孔隙结构特征分析

摘要

煤层孔隙作为煤层气的储存和运移场所，其结构特性决定了煤层的吸附性与含气性，对煤层孔隙结构特征的研究有利于煤层气的勘探和开发利用。
　　本文以淮南潘集深部13-1煤层为研究对象，结合深部勘探资料和瓦斯地质资料，通过显微镜下观察、煤质工业分析、镜质组反射率等实验分析了煤层煤岩类型及煤质特征;通过扫描电镜、压汞实验、低温液氮吸附实验等实验方法，分析了煤层孔隙结构特征，并对该煤层孔隙结构特征差异发育进行了分析研究。
　　研究区内13-1煤层其显微组分以镜质组为主;镜质组反射率多在0.70-0.95％之间，属于低变质烟煤至中变质烟煤阶段，一般以气煤、气肥煤为主。扫描电镜下可见植物组织孔、粒间孔、链间孔、气孔、溶蚀孔、晶间孔及铸模孔等，其中气孔和原生孔发育较明显，连通性较差;在遭到破坏的煤中外生孔较为发育，孔隙连通性较好，有利于提高煤层的渗透性能。
　　压汞测试表明:研究区内13-1煤层孔隙度在3.07％-24.24％;其孔隙孔径分布整体上显示为两极分布，即以微、小孔占有优势，大孔其次，中孔的含量最少;孔隙形态以半封闭孔为主，连通性较差，其次在构造断裂带可见开放孔，在此区域内孔隙以大孔为主，中孔次之，孔隙连通性相对较好。低温液氮测试BET孔比表面积为0.05-4.01 m2/g，BJH总孔容值为0.0014-0.0163 cm3/g;可将其吸附曲线划分为半封闭孔、“墨水瓶”型孔和煤基质疏松的半封闭孔3种类型。
　　煤层孔隙结构特征差异发育与煤变质程度、构造作用以及煤层埋藏深度存在一定的关系，其中煤层煤变质程度为孔隙结构特征发育的主控因素。此外，孔隙结构特征差异发育对煤层吸附性和含气性有一定的影响，在相同条件下，同一孔径段内BET表面积越大，其吸附性越强;瓦斯含气总量主要来自于微孔与小孔中的吸附瓦斯。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题依据

1．2 国内外研究现状

1．2．1 煤层孔隙的分类研究

1．2．2 煤层裂隙的研究

1．2．3 煤层孔隙结构特征发育主控因素的研究

1．3 研究内容

1．4 拟解决的关键问题

1．5 研究方法和技术路线

1．5．1 研究方法

1．5．2 技术路线

1．6 论文完成工作量

2 研究区地质概况

2．1 研究区地理位置概况

2．2 研究区构造

2．2．1 区域构造

2．2．2 研究区构造

2．3 研究区地层

2．4 研究区含煤地层沉积环境

2．5 煤层分布特征

3 13-1煤层煤岩煤质特征分析

3．1．1 样品采集

3．1．2 样品制备

3．2 煤岩类型及特征

3．3 煤质及煤变质程度

3．3．1 煤质特征

3．3．2 煤的变质程度

4 煤层孔隙结构特征分析

4．1 煤岩显微孔隙类型

4．2 压汞孔隙结构特征

4．2．1 压汞孔隙度

4．2．2 孔径分布特征

4．2．3 曲线分析与孔隙形态

4．3 低温氮孔隙结构特征

4．3．2 低温液氮吸附等温线

4．3．3 孔容、孔比表面积及孔径特征

4．4 煤层微观裂隙发育特征

5 煤层孔隙发育影响因素分析

5．1．1 孔隙发育特征与煤变质程度的关系

5．1．2 孔隙发育特征与构造作用的关系

5．1．3 孔隙发育特征与埋藏深度的关系

5．2 煤层孔隙结构特征与煤层气赋存关系

5．2．1 煤层孔隙结构特征与吸附性关系

5．2．2 煤层孔隙结构特征与含气量关系

结论

参考文献

致谢

作者简介