煤储层纳米孔隙结构及其瓦斯扩散特征

• 作者: 伦嘉云 张军 王科迪 琚宜文 申杰升 聂百胜 陆卫东
• 来源期刊: 地球科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 孔隙结构 扩散方式 Knudsen数 小角X射线散射
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 纳米地质灾害
• 页码范围: 1755-1762
• 页数: 8页
• 分类号: P618
• 字数: 4059字
• 语种: 中文

摘要

研究煤复杂发育的孔隙结构对揭示煤层气体赋存机理及扩散运移规律有重要意义.为了研究煤的纳米孔隙结构,利用SEM、液氮吸附、小角X射线研究了不同煤阶煤的纳米孔隙在形式和分布上的非均匀性.实验煤样煤基质中的孔呈多峰分布,且孔径范围主要集中在2～10 nm.煤样低温液氮吸附实验测得煤样的吸附量为3.676 cm3/g,煤样的比表面积为1.416 m2/g.以最可几孔径作为研究对象,在实验压力范围内,吸附压力越大,最可几孔径变大的越多;瓦斯气体在纳米级孔隙结构中的扩散模式以过渡型扩散为主,微孔更发达的煤样中,扩散更接近Knudsen型扩散,中孔更发达的煤样中,扩散更接近Fick型扩散;Knudsen数与温度呈负相关关系,温度高于250K后,Knudsen数趋于稳定,与压强呈正相关关系,压强越大,扩散越容易.