基于压汞分形的高变质石煤孔渗特征分析.pdf

《基于压汞分形的高变质石煤孔渗特征分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第41卷第4期煤田地质与勘探Vb1．41NO．42013年8月COALGBD]L()GY&EXP10Rf娅ONAug．2013文章编号：1001—1986(2013)04—0009-05基于压汞分形的高变质石煤孔渗特征分析姜文，唐书恒2，张静平，吴敏杰，孙鹏杰，曹晖(1．湖南省地质调查院，湖南长沙410116；2．中国地质大学能源学院，北京100083；3．中煤科工集团西安研究院，陕西西安710077)摘要：研究石煤(腐泥煤)的孔渗特征，对于深入了解页岩气的吸附／解吸特征具有重要意义。基于分形几何原理

2、，推导出煤岩不同类型孔隙和毛细管压力曲线的分形几何模型，并将孔隙分形维数分为渗透分维数和扩散分维数分别计算。根据压汞实验数据分析，利用双对数图计算了安康地区石煤孔隙结构的分形维数。研究结果表明：石煤渗透分维数介于2．524～2．917，其与挥发分产率、水分含量、灰分产率和迂曲度呈正相关关系，与变质程度及平均孔径呈负相关关系；扩散分维数介于2．488～2．931，其与变质程度、挥发分产率、水分含量和平均孔径呈正相关关系，与灰分产率和迂曲度呈负相关关系；在物性方面，渗透分维数随孔隙度增大而减小，渗透性的分

3、形表征与扩散分维数呈负相关关系，这说明渗透孔越不均一，煤岩孔隙度就越大，而扩散孔的均一化程度可以为评价石煤储层物性提供重要依据。关键词：石煤；孔隙结构；分形维数；页岩气；渗透性中图分类号：P618．117文献标识码：ADOI：10．3969~．issn．1001．1986．2013．04．003CharacteristicsofporepermeabilityofhighlymetamorphicbonecoalJIANGW_en，TANGShuheng，ZHANGJingping2，WUMinjie

4、，SUNPengiie，CAOHui(1．HunanInstituteofGeologySurvey，Changsha410116，China；2．InstituteofEnergyResources，ChinaUniversityofGeosciences，Beijing100083，China；3．Xi'anResearchInstitute，ChinaCoalTechnologyandEngineeringGroupCorp，Xi'an710077，China)Abstract：Thestudy

5、ofporepenmeabilitycharacteristicsofstonecoal(sapropelcoa1)hasgreatsignificancefordeepenedunderstandingofadsorptionanddesorptionofshalegas．Onthebasisoftheprincipleoffractalgeometry,thefractalmodelsfordescribingthedifferenttypesofporesizeandcapillarypress

6、urecurveweredevelopedandfractaldimensionwasdividedintothepenetrationfractaldimensionandtheproliferationfractaldimension．Ac-cordingtothecapillarypressuredata，thefractiondimensioniscalculatedonalog-logplotofintrusionvolumeversuspressure．Theresultsshowthat

7、thepenetrationfractaldimension(Ds)isfrom2．524to2．931，andhaspositiverelationshipwithvolatilematterratio，moistureratio，ashcontentandtortuosity,whilenegativerelationshipwithmetamorphicgradeandmeanporediameter．Theproliferationfractaldimension(Dk)isfrom2．400

8、to2．934．andhaspositiverelationshipwithmetamorphicgrade，volatilematterratio，moistureratioandmeanporediameter，andnegativerelationshipwithashcontentandtortuosity．Intherespectofphysicalpropertiesofbonecoal，thepene-trationfractaldimen