【摘要】：為探索砂巖孔隙微觀特征與宏觀滲透性能的相關(guān)性,針對酸刺溝煤礦3個鉆孔不同深度9個砂巖樣本的SEM圖像(放大1 000倍)進(jìn)行統(tǒng)計分析,SEM圖像中孔隙"周長-面積"具有較好的分形特征,分形維數(shù)值取1~1.3.之后,借鑒宏觀砂巖孔隙中水體滲流的不等徑毛束管模型,建立了基于微觀孔隙分形特征的滲流不等徑毛束管理論模型,推導(dǎo)了微觀尺度下滲透系數(shù)和滲透率的計算理論模型,計算了各樣本的滲透率和滲透系數(shù),取值范圍分別在0.002~0.09 m D和1.2~24.4 m/s.為驗證理論模型的計算結(jié)果,對相同巖芯樣本的滲透率進(jìn)行了中尺度下的實測,實測值取值范圍0.34~0.59 m D.最后經(jīng)相關(guān)分析,建立了微觀尺度和中尺度下滲透率的相關(guān)關(guān)系式,相關(guān)系數(shù)為0.7.可以得出結(jié)論,所建立砂巖孔隙微觀尺度下滲透率計算的理論公式有一定的合理性,其與中尺度的滲透率存在一定的相關(guān)性.
[Abstract]:In order to explore the correlation between microcosmic characteristics of sandstone pores and macroscopic permeability, the SEM images of 9 sandstone samples with different depths in 3 boreholes in Suozhigou coal mine were analyzed statistically. The "circumference and area" of pores in SEM images have good fractal characteristics, and the fractal dimension values are taken as 1 ~ 1. 3. Then, using the model of unequal diameter capillary tube for reference, a theoretical model of percolation with unequal diameter capillary tube based on fractal characteristics of micro-pore is established, and the theoretical model of permeability coefficient and permeability is derived at microscopic scale. The permeability and permeability coefficient of each sample are calculated in the range of 0.002 ~ 0.09 mm D and 1.2 ~ 24.4 m / s, respectively. In order to verify the calculated results of the theoretical model, the permeability of the same core samples was measured at mesoscale, and the measured values ranged from 0.34 to 0.59mD. Finally, by correlation analysis, the correlation between microscale and mesoscale permeability is established, the correlation coefficient is 0.7. It can be concluded that the theoretical formula for calculating the permeability of sandstone pores on micro scale is reasonable and has a certain correlation with mesoscale permeability.
【作者單位】： 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)資源與安全工程學(xué)院;華北科技學(xué)院安全工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(41072188) 新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃(NCET-11-0838) “十二五”國家科技支撐計劃(2012BAK04B04)
【分類號】：P641.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2312485