潞安礦區(qū)低滲煤層孔隙特征研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-08 12:56
潞安礦區(qū)煤層氣資源量豐富,最大氣含量達(dá)到23.33m3/t,具備煤層氣勘探開(kāi)發(fā)的潛力。但是,由于潞安礦區(qū)內(nèi)煤儲(chǔ)層所具有低滲特征導(dǎo)致煤層氣采出率低、難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化開(kāi)采。為提高煤層氣的開(kāi)采效率,在勘探開(kāi)發(fā)、地質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí)期對(duì)低滲煤儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行研究。本文通過(guò)前期資料收集,采取具有代表性煤樣樣品對(duì)其進(jìn)行工業(yè)分析、元素分析、煤巖組分測(cè)定、鏡質(zhì)組反射率R0測(cè)定、孔隙度測(cè)定、掃描電鏡實(shí)驗(yàn)、壓汞實(shí)驗(yàn)、低溫液氮吸附實(shí)驗(yàn),綜合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分類(lèi)處理、分析結(jié)論,揭示煤的孔隙結(jié)構(gòu)特征與煤低滲特征的關(guān)系,探索煤層氣開(kāi)采的基礎(chǔ)理論。潞安礦區(qū)山西組3#煤的孔滲性?xún)?yōu)于太原組15#煤的孔滲性;主力生產(chǎn)礦井中孔滲性大小表現(xiàn)為李村礦=高河礦>古城礦>余吾礦=常村礦>五陽(yáng)礦;潞安礦區(qū)內(nèi)的孔隙分布不均勻,以擴(kuò)散為主的微孔和小孔比例高達(dá)80.8%,以滲流為主的中孔和大孔所占比例較低;孔隙與孔隙之間的連通性較差;分形計(jì)算結(jié)果顯示孔結(jié)構(gòu)復(fù)雜、表面不光滑、儲(chǔ)集性能差;排驅(qū)壓力值均大于1Mpa,最小非潤(rùn)濕性飽和度值偏大,最大進(jìn)汞飽和度值均值54.45%,進(jìn)退汞效率均值27.58%,毛細(xì)管壓力值較大,毛管壓力曲線(xiàn)所反...
【文章來(lái)源】:河南理工大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究區(qū)概況及項(xiàng)目來(lái)源
1.1.1 研究區(qū)概況
1.1.2 項(xiàng)目來(lái)源
1.2 選題背景及研究意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 煤孔隙結(jié)構(gòu)特征研究現(xiàn)狀
1.3.2 煤體孔隙、裂隙與滲透率之間相互影響研究
1.4 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線(xiàn)
1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線(xiàn)
1.5 創(chuàng)新點(diǎn)
2 潞安礦區(qū)煤成藏地質(zhì)背景
2.1 礦區(qū)地層、含煤地層及煤質(zhì)特征
2.1.1 礦區(qū)地層概況
2.1.2 礦區(qū)煤層概況
2.1.3 礦區(qū)煤質(zhì)特征
2.2 地質(zhì)構(gòu)造與演化歷程
2.2.1 礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征及演化
2.2.2 潞安礦區(qū) 3#煤層埋藏演化史
2.2.3 潞安礦區(qū) 3#煤層煤質(zhì)演化史
2.2.4 潞安礦區(qū) 3#煤層煤層生烴史
2.2.5 地質(zhì)演化對(duì)煤層氣成藏的控制
2.3 水文地質(zhì)條件與煤層氣成藏
2.3.1 水文地質(zhì)條件
2.3.2 水文地質(zhì)條件對(duì)煤層氣成藏的影響
2.4 小結(jié)
3 潞安礦區(qū)煤巖學(xué)特征和煤的表面形態(tài)特征
3.1 潞安礦區(qū)煤巖學(xué)特征
3.1.1 潞安礦區(qū)煤的宏觀煤巖組分及類(lèi)型
3.1.2 潞安礦區(qū)煤的顯微煤巖組分
3.2 潞安礦區(qū)煤的表面形態(tài)特征
3.2.1 掃描電鏡在煤的研究中的應(yīng)用
3.2.2 在掃描電鏡下觀察到潞安礦區(qū)煤樣的形態(tài)特征
3.3 小結(jié)
4 潞安礦區(qū)煤的孔隙特征
4.1 孔隙特征參數(shù)的基本公式
4.1.1 計(jì)算孔徑的公式
4.1.2 計(jì)算比表面積的公式
4.2 孔隙結(jié)構(gòu)研究的用途
4.2.1 儲(chǔ)層評(píng)價(jià)
4.2.2 預(yù)測(cè)儲(chǔ)層的生產(chǎn)能力
4.2.3 排采效率和氣體采收率
4.2.4 煤層氣開(kāi)發(fā)過(guò)程中的儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)變化
4.3 煤的孔隙性實(shí)驗(yàn)原理及其樣品選擇和實(shí)驗(yàn)原理
4.3.1 煤儲(chǔ)層孔隙性
4.3.2 壓汞法試驗(yàn)原理
4.3.3 低溫液氮吸附法試驗(yàn)原理
4.3.4 試驗(yàn)樣品選擇
4.3.5 煤樣試驗(yàn)條件
4.4 潞安礦區(qū)煤儲(chǔ)層微孔隙結(jié)構(gòu)的自然分類(lèi)
4.4.1 煤的孔隙特征劃分現(xiàn)狀
4.4.2 潞安礦區(qū)孔徑結(jié)構(gòu)分類(lèi)系統(tǒng)
4.5 潞安礦區(qū)煤儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征
4.5.1 潞安礦區(qū)煤的孔容特征
4.5.2 潞安礦區(qū)煤的孔比表面積特征
4.6 潞安礦區(qū)煤儲(chǔ)層孔隙形態(tài)和連通性
4.7 潞安礦區(qū)煤儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)分形特征
4.7.1 煤儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)分形特征的研究意義
4.7.2 孔隙分形模型及其計(jì)算
4.7.3 煤儲(chǔ)層孔隙分形計(jì)算結(jié)果及分析
4.7.4 煤儲(chǔ)層分形維數(shù)與滲透性和孔隙率的關(guān)系
4.8 小結(jié)
5 潞安礦區(qū)煤的孔隙結(jié)構(gòu)定量參數(shù)與毛細(xì)管壓力
5.1 孔隙結(jié)構(gòu)定量參數(shù)的基本公式
5.1.1 計(jì)算退汞效率的基本公式
5.1.2 計(jì)算汞飽和度的基本公式
5.1.3 孔隙喉道歪度
5.1.4 孔隙喉道分選性
5.2 孔隙結(jié)構(gòu)定量特征參數(shù)
5.3 孔隙結(jié)構(gòu)的毛細(xì)管壓力特征曲線(xiàn)及其形態(tài)分析
5.4 小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于壓汞分形的高變質(zhì)石煤孔滲特征分析[J]. 姜文,唐書(shū)恒,張靜平,吳敏杰,孫鵬杰,曹暉. 煤田地質(zhì)與勘探. 2013(04)
[2]構(gòu)造煤結(jié)構(gòu)與煤層氣賦存研究進(jìn)展[J]. 侯泉林,李會(huì)軍,范俊佳,琚宜文,汪天凱,李小詩(shī),武昱東. 中國(guó)科學(xué):地球科學(xué). 2012(10)
[3]煤的變質(zhì)程度、孔隙特征與滲透率關(guān)系的試驗(yàn)研究[J]. 許江,袁梅,李波波,陶云奇. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(04)
[4]潞安礦區(qū)3號(hào)煤層瓦斯構(gòu)造控制因素分析[J]. 劉保金. 中國(guó)煤炭地質(zhì). 2012(02)
[5]沁水盆地構(gòu)造演化及其對(duì)游離氣藏的控制作用[J]. 李月,林玉祥,于騰飛. 桂林理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
[6]煤巖學(xué)在焦化行業(yè)中的應(yīng)用概述[J]. 劉彬彬,吳賢熙. 冶金叢刊. 2009(06)
[7]鄂爾多斯盆地東緣煤儲(chǔ)層滲流孔隙分形特征[J]. 張松航,唐書(shū)恒,湯達(dá)禎,顏志豐,張彪,張佳贊. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(05)
[8]煤變質(zhì)程度對(duì)煤儲(chǔ)層物性的控制作用[J]. 唐書(shū)恒,蔡超,朱寶存,段利江,張佳贊. 天然氣工業(yè). 2008(12)
[9]沁水盆地煤層氣地質(zhì)條件評(píng)價(jià)[J]. 冀濤,楊德義. 煤炭工程. 2007(10)
[10]華北重點(diǎn)礦區(qū)煤儲(chǔ)層吸附特征及其影響因素[J]. 姚艷斌,劉大錳. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(03)
碩士論文
[1]潞安礦區(qū)山西組3#煤層儲(chǔ)層特征及成因機(jī)理[D]. 周丹.河南理工大學(xué) 2011
[2]五陽(yáng)礦井瓦斯地質(zhì)規(guī)律與瓦斯預(yù)測(cè)[D]. 曹衛(wèi)斌.河南理工大學(xué) 2010
[3]潞安礦區(qū)3#煤層瓦斯地質(zhì)規(guī)律與瓦斯預(yù)測(cè)[D]. 楊付領(lǐng).河南理工大學(xué) 2010
[4]焦作礦區(qū)煤層氣開(kāi)發(fā)有利區(qū)塊評(píng)價(jià)[D]. 付江偉.河南理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3175376
【文章來(lái)源】:河南理工大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究區(qū)概況及項(xiàng)目來(lái)源
1.1.1 研究區(qū)概況
1.1.2 項(xiàng)目來(lái)源
1.2 選題背景及研究意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 煤孔隙結(jié)構(gòu)特征研究現(xiàn)狀
1.3.2 煤體孔隙、裂隙與滲透率之間相互影響研究
1.4 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線(xiàn)
1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線(xiàn)
1.5 創(chuàng)新點(diǎn)
2 潞安礦區(qū)煤成藏地質(zhì)背景
2.1 礦區(qū)地層、含煤地層及煤質(zhì)特征
2.1.1 礦區(qū)地層概況
2.1.2 礦區(qū)煤層概況
2.1.3 礦區(qū)煤質(zhì)特征
2.2 地質(zhì)構(gòu)造與演化歷程
2.2.1 礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征及演化
2.2.2 潞安礦區(qū) 3#煤層埋藏演化史
2.2.3 潞安礦區(qū) 3#煤層煤質(zhì)演化史
2.2.4 潞安礦區(qū) 3#煤層煤層生烴史
2.2.5 地質(zhì)演化對(duì)煤層氣成藏的控制
2.3 水文地質(zhì)條件與煤層氣成藏
2.3.1 水文地質(zhì)條件
2.3.2 水文地質(zhì)條件對(duì)煤層氣成藏的影響
2.4 小結(jié)
3 潞安礦區(qū)煤巖學(xué)特征和煤的表面形態(tài)特征
3.1 潞安礦區(qū)煤巖學(xué)特征
3.1.1 潞安礦區(qū)煤的宏觀煤巖組分及類(lèi)型
3.1.2 潞安礦區(qū)煤的顯微煤巖組分
3.2 潞安礦區(qū)煤的表面形態(tài)特征
3.2.1 掃描電鏡在煤的研究中的應(yīng)用
3.2.2 在掃描電鏡下觀察到潞安礦區(qū)煤樣的形態(tài)特征
3.3 小結(jié)
4 潞安礦區(qū)煤的孔隙特征
4.1 孔隙特征參數(shù)的基本公式
4.1.1 計(jì)算孔徑的公式
4.1.2 計(jì)算比表面積的公式
4.2 孔隙結(jié)構(gòu)研究的用途
4.2.1 儲(chǔ)層評(píng)價(jià)
4.2.2 預(yù)測(cè)儲(chǔ)層的生產(chǎn)能力
4.2.3 排采效率和氣體采收率
4.2.4 煤層氣開(kāi)發(fā)過(guò)程中的儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)變化
4.3 煤的孔隙性實(shí)驗(yàn)原理及其樣品選擇和實(shí)驗(yàn)原理
4.3.1 煤儲(chǔ)層孔隙性
4.3.2 壓汞法試驗(yàn)原理
4.3.3 低溫液氮吸附法試驗(yàn)原理
4.3.4 試驗(yàn)樣品選擇
4.3.5 煤樣試驗(yàn)條件
4.4 潞安礦區(qū)煤儲(chǔ)層微孔隙結(jié)構(gòu)的自然分類(lèi)
4.4.1 煤的孔隙特征劃分現(xiàn)狀
4.4.2 潞安礦區(qū)孔徑結(jié)構(gòu)分類(lèi)系統(tǒng)
4.5 潞安礦區(qū)煤儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征
4.5.1 潞安礦區(qū)煤的孔容特征
4.5.2 潞安礦區(qū)煤的孔比表面積特征
4.6 潞安礦區(qū)煤儲(chǔ)層孔隙形態(tài)和連通性
4.7 潞安礦區(qū)煤儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)分形特征
4.7.1 煤儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)分形特征的研究意義
4.7.2 孔隙分形模型及其計(jì)算
4.7.3 煤儲(chǔ)層孔隙分形計(jì)算結(jié)果及分析
4.7.4 煤儲(chǔ)層分形維數(shù)與滲透性和孔隙率的關(guān)系
4.8 小結(jié)
5 潞安礦區(qū)煤的孔隙結(jié)構(gòu)定量參數(shù)與毛細(xì)管壓力
5.1 孔隙結(jié)構(gòu)定量參數(shù)的基本公式
5.1.1 計(jì)算退汞效率的基本公式
5.1.2 計(jì)算汞飽和度的基本公式
5.1.3 孔隙喉道歪度
5.1.4 孔隙喉道分選性
5.2 孔隙結(jié)構(gòu)定量特征參數(shù)
5.3 孔隙結(jié)構(gòu)的毛細(xì)管壓力特征曲線(xiàn)及其形態(tài)分析
5.4 小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于壓汞分形的高變質(zhì)石煤孔滲特征分析[J]. 姜文,唐書(shū)恒,張靜平,吳敏杰,孫鵬杰,曹暉. 煤田地質(zhì)與勘探. 2013(04)
[2]構(gòu)造煤結(jié)構(gòu)與煤層氣賦存研究進(jìn)展[J]. 侯泉林,李會(huì)軍,范俊佳,琚宜文,汪天凱,李小詩(shī),武昱東. 中國(guó)科學(xué):地球科學(xué). 2012(10)
[3]煤的變質(zhì)程度、孔隙特征與滲透率關(guān)系的試驗(yàn)研究[J]. 許江,袁梅,李波波,陶云奇. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(04)
[4]潞安礦區(qū)3號(hào)煤層瓦斯構(gòu)造控制因素分析[J]. 劉保金. 中國(guó)煤炭地質(zhì). 2012(02)
[5]沁水盆地構(gòu)造演化及其對(duì)游離氣藏的控制作用[J]. 李月,林玉祥,于騰飛. 桂林理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
[6]煤巖學(xué)在焦化行業(yè)中的應(yīng)用概述[J]. 劉彬彬,吳賢熙. 冶金叢刊. 2009(06)
[7]鄂爾多斯盆地東緣煤儲(chǔ)層滲流孔隙分形特征[J]. 張松航,唐書(shū)恒,湯達(dá)禎,顏志豐,張彪,張佳贊. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(05)
[8]煤變質(zhì)程度對(duì)煤儲(chǔ)層物性的控制作用[J]. 唐書(shū)恒,蔡超,朱寶存,段利江,張佳贊. 天然氣工業(yè). 2008(12)
[9]沁水盆地煤層氣地質(zhì)條件評(píng)價(jià)[J]. 冀濤,楊德義. 煤炭工程. 2007(10)
[10]華北重點(diǎn)礦區(qū)煤儲(chǔ)層吸附特征及其影響因素[J]. 姚艷斌,劉大錳. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(03)
碩士論文
[1]潞安礦區(qū)山西組3#煤層儲(chǔ)層特征及成因機(jī)理[D]. 周丹.河南理工大學(xué) 2011
[2]五陽(yáng)礦井瓦斯地質(zhì)規(guī)律與瓦斯預(yù)測(cè)[D]. 曹衛(wèi)斌.河南理工大學(xué) 2010
[3]潞安礦區(qū)3#煤層瓦斯地質(zhì)規(guī)律與瓦斯預(yù)測(cè)[D]. 楊付領(lǐng).河南理工大學(xué) 2010
[4]焦作礦區(qū)煤層氣開(kāi)發(fā)有利區(qū)塊評(píng)價(jià)[D]. 付江偉.河南理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3175376
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