煤儲層特征與地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜性是制約煤層氣勘探開發(fā)效率的基礎(chǔ)關(guān)鍵。煤儲層孔隙裂隙結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性影響著煤層氣的吸附和滲流過程,制約著煤層氣勘探開發(fā)的效果。地質(zhì)構(gòu)造控制著煤層氣的生成、儲集和保存條件,決定著煤層氣勘探工作的方向。論文以黃隴侏羅紀(jì)煤田永隴礦區(qū)郭家河井田為研究區(qū),開展了煤儲層特征、構(gòu)造控氣特征及基于構(gòu)造復(fù)雜程度的煤層富氣性預(yù)測與煤層氣資源量估算方法研究,對煤層氣勘探開發(fā)具有重要的理論意義和一定的應(yīng)用價值。在煤儲層特征方面,分析了煤層含氣性、吸附性和滲透性及其影響因素,得出3號煤層為弱吸附性、低含氣量、低滲透性煤儲層的認(rèn)識。研究了原生結(jié)構(gòu)煤和碎裂結(jié)構(gòu)煤在孔隙形態(tài)、BET比表面積、BJH孔隙體積和連通性方面的差異性,得出碎裂結(jié)構(gòu)煤中裂隙孔更為發(fā)育,使得碎裂結(jié)構(gòu)煤吸附性和連通性優(yōu)于原生結(jié)構(gòu)煤的認(rèn)識。借助數(shù)字式X射線影像儀和掃描電鏡,研究了原生結(jié)構(gòu)煤和碎裂結(jié)構(gòu)煤中宏觀裂隙和微觀裂隙的展布特征,認(rèn)為碎裂結(jié)構(gòu)煤中微觀裂隙發(fā)育的密度、延展長度和開合度均大于原生結(jié)構(gòu)煤;采用分形理論計算了原生結(jié)構(gòu)煤和碎裂結(jié)構(gòu)煤的孔隙、微觀裂隙分形維數(shù),揭示了孔隙、微觀裂隙分形維數(shù)與煤巖有效滲透率的配置關(guān)系。在構(gòu)造控... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：167 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

吸附等溫線類型表3.3不同溫度下甲烷吸附參數(shù)測定結(jié)果

3煤儲層特征研究49(e)G-DF2(f)G-DF3(g)G-DF4(h)G-DX1(i)G-DX2(j)G-DB1圖3.18液氮吸脫附曲線圖表3.6煤樣吸脫附等溫線中遲滯回線的特征參量G-U1G-U2G-U3G-DF1G-DF2G-DF3G-DF4G-DX1G-DX2G-DB1Ki5.243.2310.945.5314.584.5912.264.356.941.23Li3.1272.8066.1504.5048.4153.6327.8862.6094.0430.792由表3.6可見，吸脫附等溫曲線的特征參量Ki為1.23~14.58，平均6.89；Li為

3煤儲層特征研究51（3）煤孔隙表面形態(tài)特征煤是具有非均質(zhì)性的多孔介質(zhì)，煤在形成過程中因變質(zhì)作用及外部環(huán)境的變化，致使煤中存在多種顯微孔隙且非均質(zhì)性較強。本次在以往研究的基礎(chǔ)上，依據(jù)孔隙成因?qū)⒚嚎紫斗譃樵�、氣孔、礦物溶蝕孔、礦物鑄�？�、粒間孔和微觀裂隙等6類[179]。原生孔主要為成煤過程中植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)孔，孔隙形態(tài)大小受植物體微結(jié)構(gòu)影響，分布相對分散，孔徑相差較大，孔隙形態(tài)不規(guī)則，呈似橢圓狀、似三角狀（圖3.19（a））。氣孔形成于煤化作用過程中，孔徑分布在0.1~3μm，呈似圓形，氣孔之間很少連通，孤立出現(xiàn)或成群出現(xiàn)（圖3.19（b））。煤中可溶性礦物質(zhì)在外部環(huán)境作用下被溶蝕后殘留的孔稱為礦物溶蝕孔，微米級溶蝕孔常與微觀裂隙溝通（圖3.19（c））。成煤過程中也發(fā)育微觀裂隙，常與孔隙連通形成氣體滲流逸散通道。(a)G-U2(b)G-DX1(c)G-DB1(d)G-DX2圖3.19煤樣掃面電鏡圖片3.3.3煤儲層孔隙分形特征煤儲層孔隙結(jié)構(gòu)具有強烈的非均質(zhì)性和各向異性，以往簡單的幾何算法難以準(zhǔn)確表述其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。分形維數(shù)以幾何學(xué)的分形理論為基礎(chǔ)，是復(fù)雜形體不規(guī)則性的有效量度，可用于描述煤中復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)的空間形態(tài)，廣泛應(yīng)用的孔隙結(jié)構(gòu)分形模型有：Sierpinski模型、BET分形模型和Langmuir分形模型等。而在Sierpinski模型基礎(chǔ)上得到的


本文編號：3049279