基于核磁共振和低温氮吸附的煤层酸化增透效果定量表征.PDF

　 第42卷第7期 煤　 　 炭　 　 学　 　 报 Vol.42　 No.7　 　 2017年 7月 JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY July　 2017　 - 李胜,罗明坤,范超军,等.基于核磁共振和低温氮吸附的煤层酸化增透效果定量表征[J].煤炭学报,2017,42(7):1748 1756. doi:10.13225/ j.cnki.jccs.2016.0929 Li Sheng,Luo Mingkun,FanChaojun,etal.Quantitativecharacterizationoftheeffectof acidificationincoalsby NMRandlow-temperature - nitrogen adsorption[J].Journal of China Coal Society,2017,42(7):1748 1756.doi:10.13225/ j.cnki.jccs.2016.0929 基于核磁共振和低温氮吸附的煤层酸化增透 效果定量表征 1,2,3 1 1 1 1 李　 胜 ,罗明坤 ,范超军 ,毕慧杰 ,任延平 (1.辽宁工程技术大学 矿业学院,辽宁阜新　 123000;2.河南理工大学 深井瓦斯抽采与围岩控制技术国家地方联合工程实验室,河南 焦作　 454003;3.中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏 徐州　 221116) 摘　 要:针对某些煤储层中的孔隙和裂隙被方解石、白云石等矿物或杂质堵塞致使煤层渗透率降低 的问题,提出一种煤层酸化增透方法。 利用核磁共振(NMR)和低温氮吸附实验表征了煤样酸化前 后的比表面积、孔隙体积、孔隙度、渗透率、孔径分布及核磁成像等特性参数,分析了酸化作用下煤 的细观结构变化规律。 测试结果表明,煤样经酸化处理后,饱和水状态的NMR信号量增加,残余 水状态的NMR信号量降低,T 谱的中大孔峰(T 20 ms)的变化较大,NMR所表征的总孔隙度、有 2 2 效孔隙度、渗透率均增加,残余孔隙度、T 截止值降低;低温氮吸附所表征的比表面积和总孔隙体 2 积均增加,且主要集中增加在10 nm左右的孔隙,但高煤阶煤增加不明显。 NMR 图像直观地反映 了煤样酸化前后内部孔隙结构的变化特征,为揭示酸化增透的微观演变过程提供了新的手段。 煤 样初始孔隙越发育或孔隙裂隙中可溶性矿物质越多,所表征的特征参数变化越大,酸化增透效果越 好。 关键词:酸化增透;核磁共振;低温氮吸附;核磁成像 - - - 中图分类号:TD712　 　 　 文献标志码:A　 　 　 文章编号:0253 9993(2017)07 1748 09 Quantitative characterization of the effect of acidification in coals by NMR and low-temperature nitrogen