基于NMR技術(shù)煤系頁(yè)巖瓦斯解吸特性試驗(yàn)研究
本文選題:NMR 切入點(diǎn):煤系頁(yè)巖 出處:《遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》2017年03期
【摘要】:煤系頁(yè)巖瓦斯微觀(guān)解吸機(jī)理研究,對(duì)煤田區(qū)域煤系頁(yè)巖瓦斯高效安全開(kāi)采具有重要意義.基于核磁共振(簡(jiǎn)稱(chēng)NMR)無(wú)損檢測(cè)技術(shù),以典型高瓦斯礦井阜新清河門(mén)礦煤系頁(yè)巖為例,將頁(yè)巖試樣放入低場(chǎng)核磁共振儀夾持器腔體中,通過(guò)先吸附,后降低瓦斯壓力,模擬煤系頁(yè)巖瓦斯解吸過(guò)程.以核磁共振T2譜幅值積分定量化表征瓦斯解吸量,以核磁共振橫向弛豫時(shí)間T2均值減小幅度定量化表征煤系頁(yè)巖孔隙結(jié)構(gòu)收縮變形程度,從微觀(guān)角度定量研究煤系頁(yè)巖瓦斯解吸過(guò)程中吸附態(tài)和游離態(tài)瓦斯變化規(guī)律.研究結(jié)果表明:吸附態(tài)和游離態(tài)瓦斯核磁共振譜范圍可以通過(guò)兩個(gè)橫向弛豫時(shí)間截止閾值定量劃分;吸附態(tài)瓦斯量與瓦斯壓力符合朗格繆爾等溫吸附方程,游離態(tài)瓦斯量與瓦斯壓力呈線(xiàn)性函數(shù)關(guān)系;隨瓦斯壓力降低,煤系頁(yè)巖微孔隙結(jié)構(gòu)收縮為原孔隙平均半徑0.39倍,中-大孔隙結(jié)構(gòu)收縮為原平均孔隙半徑0.25倍.
[Abstract]:The study of microscopic desorption mechanism of coal shale gas is of great significance to high efficiency and safety exploitation of coal shale gas in coal field.Based on nuclear magnetic resonance (NMR) nondestructive testing technology, taking the coal shale of Fuxin Qinghemen Mine as an example, the shale sample is put into the chamber of the low field nuclear magnetic resonance gripper, and the gas pressure is reduced by first adsorbing, then reducing the gas pressure.Simulation of coal shale gas desorption process.The volume of gas desorption is quantitatively characterized by the amplitude integral of NMR T2 spectrum, and the shrinkage and deformation of pore structure of coal shale is quantitatively characterized by the decrease of amplitude of transverse relaxation time T _ 2 of nuclear magnetic resonance (NMR).The variation of adsorbed and free gas in the process of coal shale gas desorption is studied quantitatively from the microscopic point of view.The results show that the nuclear magnetic resonance spectrum range of adsorbed and free gas can be divided quantitatively by two transverse relaxation time cutoff thresholds, and the gas quantity and gas pressure of adsorbed state are in accordance with Langmuir isotherm adsorption equation.With the decrease of gas pressure, the average pore radius of coal shale is 0.39 times that of the original pore, and the average pore radius of meso-macroporous structure is 0.25 times.
【作者單位】: 遼寧工程技術(shù)大學(xué)力學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFC0600901) 國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(51374119) 遼寧省高等學(xué)校優(yōu)秀人才支持計(jì)劃(LR2015028)
【分類(lèi)號(hào)】:TD712
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