基于低场核磁共振的煤润湿性分析-现代地质.PDFVIP

第２９卷　第１期 现　代　地　质 Ｖｏｌ２９　Ｎｏ１ ２０１５年２月 ＧＥＯＳＣＩＥＮＣＥ Ｆｅｂ２０１５  基于低场核磁共振的煤润湿性分析 １，２ １，２ １，２ １，２ １，２ 孙晓晓 ，姚艳斌 ，陈基瑜 ，谢松彬 ，李臣臣 （１中国地质大学（北京）非常规天然气地质评价及开发工程北京市重点实验室，北京　１０００８３； ２中国地质大学（北京）能源学院，北京　１０００８３） 摘要：煤润湿性在煤化工、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 Ｔ弛豫谱仅存在吸附态水峰与颗粒间水峰，而弱水湿性煤粉则存在吸附态 ２ 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颗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 法进一步研究煤储层的气、水相互作用提供了理论基础。 关键词：煤的润湿性；接触角；ＮＭＲ；Ｔ弛豫时间；煤层气 ２ 中图分类号：ＴＥ１３２２　　　　　文献标志码：Ａ　　　　　文章编号：１０００－８５２７（２０１５）０１－０１９０－０８ ＤｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆＣｏａｌＷｅｔｔａｂｉｌｉｔｙｂｙＵｓｉｎｇＬｏｗｆｉｅｌｄ ＮｕｃｌｅａｒＭａｇｎｅｔｉｃＲｅｓｏｎａｎｃｅ １，２ １，２ １，２ １，２ １，２ ＳＵＮＸｉａｏｘｉａｏ ，ＹＡＯＹａｎｂｉｎ ，ＣＨＥＮＪｉｙｕ ，ＸＩＥＳｏｎｇｂｉｎ ，ＬＩＣｈｅｎｃｈｅｎ （１ＢｅｉｊｉｎｇＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＵｎｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＧａｓＧｅｏｌｏｇｙＥｖａｌｕａｔｉｏｎａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８３，Ｃｈｉｎａ； ２ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｃｏａｌｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｎｃｏａｌｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｓａｆｅｔｙｏｆｃｏａｌｍｉｎｉｎｇ，ａｎｄ ｃｏａｌｂｅｄｍｅｔｈａｎｅ（ＣＢＭ）ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｃｏａｌｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎａｒｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏ ｂｅｐｅｒｆｏｒｍｅｄａｎｄｕｎｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒａｎｉｎｓｉｔｕｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｗｈｉｃｈｍａｋｅｉｔｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｂｅｕｓｅｄａｓｉｎｓｉｔｕａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄｆｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＣＢＭｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ．Ｂａｓｅｄｏｎａｓｅｒｉ