【摘 要】
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以沁水盆地南部＃3无烟煤层为研究对象,将X-ray CT扫描技术与FIB-SEM三维切割扫描技术相结合,对煤储层结构三维数字化建模方法进行探索,通过孔裂隙空间表征、多尺度孔裂隙空间
【机 构】
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中国矿业大学,低碳能源研究院,江苏省煤基CO2捕集与地质存储重点实验室,江苏徐州221116
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以沁水盆地南部＃3无烟煤层为研究对象,将X-ray CT扫描技术与FIB-SEM三维切割扫描技术相结合,对煤储层结构三维数字化建模方法进行探索,通过孔裂隙空间表征、多尺度孔裂隙空间网络融合和孔隙截面形状表征,构建煤层多级次孔裂隙结构三维数字化网络模型,实现了不同尺度煤层渗流网络结构及其关键参数的提取,并结合扫描电子显微镜观测,进一步确认了不同成因类型的孔、裂隙对煤储层连通性的贡献.研究结果表明,高阶煤孔喉细小,以孔径小于50nm的中孔为主,大孔含量很低;孔隙迂曲度较低,截面以方形和正三角形为主,毛管阻力较小,有利于气体运移和产出;孔隙连通性较差,气体运移路径单一,对连通性起主要作用的是孔径小于50nm的中孔;差异收缩孔是主要的纳米连通孔裂隙,该孔隙的发育,形成了具有一定网络拓扑性质的渗流网络结构.考虑裂隙面状信息的渗流网络结构模型充分表征了孔隙与裂隙的分布特征与拓扑关系,符合煤储层实际,能够实现煤岩内部多尺度三维空间结构的数字化、可视化表征.论文研究可为煤层气产出过程和煤储层流体流动机理提供基础信息.
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