我國煤層氣資源豐富,其開采利用對改善能源結(jié)構(gòu)、緩解環(huán)境污染及減少瓦斯事故都具有重要的意義。本文以沁水盆地馬必東區(qū)塊3號(hào)煤層為研究對象,通過低溫氮?dú)鈱?shí)驗(yàn)、核磁共振實(shí)驗(yàn)、多精度X-ray CT掃描實(shí)驗(yàn)及相應(yīng)的數(shù)值模擬工作,建立了煤儲(chǔ)層精細(xì)表征模型及流體微觀運(yùn)移模型�；诘蜏氐�?dú)馕綄?shí)驗(yàn)和密度函數(shù)理論,揭示了研究區(qū)內(nèi)馬13井3號(hào)煤層孔隙結(jié)構(gòu)以微孔發(fā)育為主,孔隙形態(tài)多為開放型的圓筒孔或平板孔;馬62井3號(hào)煤層孔隙形態(tài)多為一端封閉的平行板孔及尖劈形孔,且同一井筒內(nèi)同一煤層不同位置的煤巖孔隙結(jié)構(gòu)存在較強(qiáng)的非均質(zhì)性。同時(shí),10-100 nm孔隙貢獻(xiàn)了絕大部分的孔體積,而比表面積主要來自于2-10 nm孔隙�；诙嗑萖-ray CT掃描實(shí)驗(yàn),建立了研究區(qū)內(nèi)3號(hào)煤儲(chǔ)層在多尺度上的孔裂隙系統(tǒng)及其連通性表征模型。詳細(xì)探究了不同尺度上煤巖的孔裂隙發(fā)育特征、空間形態(tài)以及展布規(guī)律。結(jié)果表明3號(hào)煤儲(chǔ)層發(fā)育從微米級(jí)到毫米級(jí)的孔裂隙系統(tǒng),孔隙總體分布較為分散,在局部區(qū)域易形成連片狀裂隙;煤巖在不同尺度條件下均具有被礦物充填現(xiàn)象;孔隙度軸向分布具有極強(qiáng)的非均質(zhì)性。綜合利用核磁共振實(shí)驗(yàn)和多精度X-ray CT實(shí)驗(yàn),建立了... 

【文章來源】： 汪明豐 中國地質(zhì)大學(xué)(北京)

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

孔裂隙定量表征方法（改自蔡益棟，2015；李振濤，2017；何凱凱，2018）

13受印支期、燕山期、喜山期三期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)疊加影響，馬必東區(qū)塊可劃分為三個(gè)構(gòu)造帶：西部斜坡帶、中部洼槽帶、東部斜坡帶（圖2-2）。西部斜坡帶構(gòu)造相對簡單，斷層多為NNE向，局部NE向，整體規(guī)模較小，斷距15-30m，延伸距離1.5-2.9km；中部洼槽帶相對復(fù)雜，發(fā)育NNE，NE向斷層；東部斜坡帶構(gòu)造復(fù)雜，發(fā)育一系列NNE向正斷層，斷距20-60m，延伸距離0.9-6.5km，東翼構(gòu)造特征比西翼復(fù)雜，但地層比西翼平緩。圖2-2馬必東區(qū)塊構(gòu)造特征地震解釋2.3儲(chǔ)層基本特征馬必東區(qū)塊3#煤層工業(yè)分析水分（Mad）介于0.38~7.71%，平均1.51%；灰分（Ad）產(chǎn)率介于1.29~24.9，平均10.41%；揮發(fā)分（Vdaf）介于2.01~34.32，平均16.87%；全硫（St，d）平均含量為0.29%；碳含量平均值為92.13%；氫含量平均值為3.65%；氮含量平均值為1.60%；氧含量平均值為1.30%（表2-1）。馬必東區(qū)塊煤巖屬于中-低灰分高階煤。表2-1馬必東區(qū)塊煤樣工業(yè)分析統(tǒng)計(jì)Mad（%）Aad（%）Ad（%）最大值7.7157.4257.64最小值0.3817.3318.78平均值1.5140.3640.82Vad（%）Vd（%）Vdaf（%）最大值24.4424.934.32最小值1.281.292.01平均值10.1910.4116.87FCad（%）FCd（%）FCdaf（%）最大值62.9368.1997.99最小值38.138.2465.68平均值47.9248.7783.13注：Mad為空氣干燥基水分；Aad為空氣干燥基灰分；Ad為干燥基灰分；Vad為空氣干燥基揮發(fā)分；Vd干燥基揮發(fā)分；Vdaf為干燥無灰基揮發(fā)分；FCad空氣干燥基固定碳；FCd干燥基固定碳；FCdaf干燥無灰基固定碳。

X-rayCT實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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