3 煤储层组成及孔裂结构特征

基于低温液氮吸附法的煤岩孔隙分形特征

一、概述煤是一种重要的化石能源资源，其中孔隙结构是影响煤储层渗流性和孔隙度特征的重要因素。

孔隙结构往往是煤储层物性特征的重要指标之一，对煤储层孔隙结构的研究有着重要的理论和实际意义。

二、低温液氮吸附法在煤岩孔隙结构研究中的应用低温液氮吸附法是目前研究煤岩孔隙结构的常用方法之一。

该方法利用低温液氮在固体表面上的吸附现象，可以测定煤岩的比表面积、孔隙体积、孔隙尺寸分布等参数，从而揭示煤岩的孔隙结构特征。

三、煤岩孔隙分形特征煤岩的孔隙结构具有分形特征，表现为孔隙尺寸和形状的多样性和复杂性。

煤岩孔隙分形特征包括孔隙尺寸的分形维数、孔隙形状的分形特征等。

煤岩孔隙结构的分形特征对其储层物性和流体运移特性有着重要的影响。

四、基于低温液氮吸附法的煤岩孔隙分形特征研究在煤岩孔隙分形特征研究中，低温液氮吸附法被广泛应用。

通过该方法可以获取煤岩孔隙尺寸的分形维数、孔隙形状的分形特征等参数，进而深入研究煤岩孔隙结构的分形特征和物性特征之间的关系。

通过煤岩孔隙分形特征的研究，可以揭示煤岩储层的物性特征，为煤层气勘探开发和煤矿开采提供重要的理论依据。

五、煤岩孔隙分形特征对煤层气开发的影响煤岩孔隙结构的分形特征对煤层气开发有着重要的影响。

煤岩孔隙分形特征直接影响着煤层气的储集和运移。

研究表明，孔隙分形维数和孔隙形状的分形特征与煤层气储集和运移的规律密切相关。

深入研究煤岩孔隙分形特征对于指导煤层气的勘探开发具有重要的意义。

六、结论基于低温液氮吸附法的煤岩孔隙分形特征研究是煤岩孔隙结构研究的重要方法之一，对于揭示煤岩孔隙结构的多样性和复杂性具有重要的意义。

煤岩孔隙分形特征的研究不仅可以为煤储层的宏观物性和微观结构提供重要的理论依据，还可以为煤层气的勘探开发和煤矿开采提供重要的应用价值。

深入研究煤岩孔隙分形特征对于指导煤层气的发现和开发具有重要的实际意义。

七、煤层气开发中的挑战随着全球能源需求的不断增长和对清洁能源的需求越来越迫切，煤层气作为一种清洁能源资源受到了广泛关注。

贵州盘县苞谷山煤矿3号煤层煤质特征初步解析

表１苞谷山煤矿３号煤层煤质成果分析
注：表中数字为最小值一最大值平均值（点数）。
（３）原煤灰成分以Ｓｉ（）。为主，以Ａｌ。Ｏ。、ＣａＯ、ＦｅＯ。次之，含量占灰分总量的９３．９４％，含量最少为ＭｇＯ。
（４）原煤干燥无灰基挥发分产率为２０．９５％～４０．２６％，平均为３４．２９％。全区３号煤层数值最高，其平均值为３６．５３％。３号煤层为中高挥发分煤均为低挥发分煤。浮煤干燥无灰基挥发分产率为２５．２４％～３９．１２％，平均为３３．８９％，３号煤层在全区数值仍最高，其平均值为３７．Ｏ４％。
（２）无机组分：无机组分主要以粘土矿物为主要特征，分布有碳酸盐矿物及硫化物，并出现少量的氧化硅矿物。
① 粘土类矿物：主要以团块状、分散状、浸染状粘土矿物呈现，并出现在镜质组、惰质组中，细层状、透镜状粘土矿物次之。局部出现炭质粘土夹矸。含量平均
２０１８年第４期
西部探矿工程
１３１
贵州盘县苞谷山煤矿３号煤层煤质特征初步解析
李玉兰
（贵州省煤田地质局一一三队，贵州贵阳５５０００８）
摘要：苞谷山煤矿位于贵州省盘县东北部，已查明井田内３号煤层矿产资源量６４９ｘ１０ｔ。细至中条带状，见少量宽条带；玻璃光泽和沥青光泽为主；断口主要为贝壳状，见少量参差状；质松软、性脆，节理、裂隙较为发育。局部煤岩中含少量星点状、蠕虫状黄铁矿ｉ发育内生裂隙；宏观煤岩类型为光亮型、暗淡型为主，半暗型次之，微观煤岩类型为微镜惰煤；煤质为低灰一中高灰、特低硫、高挥发份、低磷、低固定碳、高发热量，其工业用途可作动力用煤和民用煤。关键词：煤质特征；性质；３号煤层；苞谷山煤矿中图分类号：Ｐ６１８文献标识码：Ａ文章编号：１００４—５７１６（２０１８）０４—０１３１－０３

赵庄井田3号煤层煤体结构特征

赵庄井田3号煤层煤体结构特征郝春生【摘要】文章运用钻孔岩芯、f值、测井技术综合判识赵庄井田煤层煤体结构,结果显示:该区3号煤层煤体结构主要以原生-碎裂结构为主,且在构造破坏区域,上部煤层煤体较硬,发育原生结构、碎裂结构煤,下部煤层煤体较软,发育碎粒结构煤.【期刊名称】《煤》【年(卷),期】2016(025)001【总页数】3页(P44-46)【关键词】赵庄井田;煤体结构;岩芯;f值;测井技术【作者】郝春生【作者单位】山西蓝焰煤层气集团有限责任公司,山西晋城 048000【正文语种】中文【中图分类】P618.11煤体结构是表征煤层或煤体在地质历史演化过程中，应力作用对其破坏程度的一种指标。

根据煤体遭受的构造破坏程度和结构的变化，煤体结构可分为原生结构煤和构造煤。

煤体结构的研究是煤矿瓦斯突出防治和煤层气开发的重要内容之一[1]。

目前判别煤体结构常用的方法主要有井下煤壁观测、钻孔岩芯判识、f值、地球物理测井技术等方法。

本文运用钻孔岩芯、f值、测井技术综合判识，并采用河南理工大学的四类划分法[2]分析赵庄矿区煤层的煤体结构，为赵庄矿区煤与煤层气的开采提供基础。

赵庄井田位于沁水盆地的东南部，晋城市北50 km处，属高平市。

总体构造形态为一走向北北东、倾向北西、倾角5~10°的单斜构造，伴有宽缓褶曲和小型断裂。

正断层和陷落柱发育。

主采煤层为3号、15号煤层，其中3号煤层厚度0~6.35 m，平均4.69 m。

3号煤层大裂隙系统异常发育。

其中外生节理异常发育，致使3号煤储层的煤体结构总体上比较破碎，煤层整体机械力学强度显著降低。

相对应的，在构造强烈挤压、错动的节理带内部构造煤比较发育，其中以碎裂煤最为普遍。

其次是碎粒煤，再次是糜棱煤。

该区的软煤分层是相当发育的，同时也可能引起煤与煤层气开采过程中相应的工程问题。

钻孔取芯观察是比较直观的判识煤体结构的方法之一。

煤体结构制约着煤芯形状，通过观察不同的煤芯形状,可确定煤层中不同的煤体结构[3]。

第三章煤层ppt课件

（3）糜棱结构煤被破碎成很细的粉末，主要粒级小于1mm。有时被重新压紧，煤层原生层理完全被破坏，已看不到煤层原生层理和节理，滑移面、摩擦面很多，煤体呈透镜体状、粉状、鳞片状，极易捻成粉末。糜棱结构煤是强挤压、剪切破坏的束缚，常出现在压应力很大的断裂褶皱带中。
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2）构造煤煤体的显微结构
构造煤煤体的微观特征研究能够从更深层面刻画瓦斯突出煤层的煤体结构特征，为从瓦斯突出煤层的物理条件认识瓦斯突出机理和瓦斯突出原因提供必要的理论基础。在显微镜下，特别是电子扫描显微镜下，对构造煤的显微构造标志进行了大量的描述，并对其进行了显微构造类型划分和命名。
棱角状结构煤的另一特征是颗粒本身呈近等轴形态，颗粒组合及其中的裂隙均无明显的定向性，压裂作用比较明显。
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（2）碎裂—粒状结构煤
这种煤由粒径较大的颗粒和粒径较小的粒状基质所组成。大、小颗粒是近于等轴的椭圆形，没有明显的棱角，表面比较光滑或具有明显的构造磨蚀痕迹。大粒径的圆形颗粒被直径较小的圆形颗粒基质所包围，二者的接触边界在断面上呈一不规则的园环形。大颗粒直径在 10～30µm，小颗粒直径不足1～5µm左右。在这两种粒径差异较大颗粒共存时，形成所谓斑状结构；在颗粒直径大小近似时，形成等粒结构。理想的基质在斑状结构中赋存于大颗粒的周围，这种基质可能是高度粉碎的微粒经构造压实作用的产物，表面平整、光滑，无颗粒状形特征。这种构造基质细小到在微米级别上无法辩认出的粒度，因此它们是纳米级大小的颗粒。从这种意义上讲，构造变形很可能已波及到了芳核结构的层次上，并有可能从煤中分离纳米材料级煤颗粒材料。
（1）伪顶它直接位于煤层之上，很薄的，随煤层开采一起垮落的岩层，多为几厘米至十几厘米厚的炭质泥岩或泥岩，富含植物化石。在采煤过程中，因常常随采随落，而不易维护。

低煤阶煤储层孔隙结构特征及其扩散方式

ｔｉｃｓ，ａｎａｌｙｚｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇＯｆｐｏｒｅｓｙｓｔｅｍ，ｄｉｓｃｕｓｓｅｄｍｅｔｈａｎｅｄｉｆｆｕｓｉｏｎｍｏｄｅａｍｏｎｇｎａｎｏｓｃａｌｅｐｏｒｅｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒｅｓ —
ＬＯＷＲａｎｋＣｏａｌＲｅｓｅｒｖｏｉｒＰｏｒｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄＭｅｔｈａｎｅＤｉｆｆｕｓｉｏｎＭｏｄｅＭａＸｉｎｙｕａｎ，ＢａｉＮａｎａｎｄＷａｎｇＹｏｕｚｈｉ（１．ＸｉｎｚｈｏｕＢｒａｎｃｈ，ＣＢＭＣｏ．Ｌｔｄ．，ＣＮＰＣ，Ｂａｏｄｅ，Ｓｈａｎｘｉ０３６６００；
２．大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆１６３７１２）摘要：采用数值模拟、扫描电镜、低温氮吸附曲线对呼和湖凹陷不同构造位置煤岩储集空间类型和孔隙结构特征进行系统研究，分析构造作用对孔隙系统的控制作用，探讨不同压力下甲烷气体在纳米级孔隙中扩散方式。研究表明： ①洼槽区以原生孔隙和内生裂缝为主；斜坡带构造相对活跃，以反映构造行迹的碎粒孔和张性、剪性裂缝为主，裂缝数量明显增多，规模扩大，对改善渗透性意义较大。②煤岩孔隙的比表面积与孔体积具有较好的正相关关系，与平均孔径呈负相关性，斜坡带孔隙遭到破坏，微孔数量增多，比表面积和孔体积较洼槽区成倍增长，煤岩对甲烷的吸附能力增强。利用吸附、脱附曲线特征对煤岩孔隙结构特征进行评价，斜坡带相对于洼槽区孔隙系统复杂，利于吸附，难于解吸。③斜坡带和洼槽区在采气初期甲烷以分子扩散为主，随着压力的降低，由于孔隙结构的差异

测井资料解释(煤田测井解释)

为使煤层模型更接近于原生状态，模型中的灰分还包含有泥质及其它矿物成分在原生状态下所含有的水及其在燃烧过程中的挥发物。为与化验室中的灰分相区别，这部分成分称湿灰分；
对比泥质砂岩体积模型和煤的体积模型：泥质砂岩的岩石骨架相当于碳分，泥质相当于灰分，而孔隙水则相当于水分。
煤的声波测井、密度测井及中子测井解释公式与泥质砂岩的测井解释公式具有相同的形式：
t 1 Vatc Vata t f b 1 Vac Vaa f N 1 Vac Vaa f
上式中Va’=V0/V为灰分的相对体积含量;Δtc、Δta、Δtf分别为碳、灰、水的声波时差； δc、δa、δf分别为碳、灰、水的体积密度；Φc、Φa、Φf分别为碳、灰、水的含氢指数；为水分的相对体积含量。
煤层的井径曲线受钻井工艺和钻井液性能影响，煤层会发生垮塌，使井径扩大。煤层的声反射系数比其它地层都小，声波井周成像是记录声波在井壁处反射波的能量，由于煤层反射系数小，声波透过地层的能量多，而反射的能量少，因此图像颜色深。
煤储层孔渗特征
1. 煤储层孔隙结构属裂缝—孔隙型结构，煤基质被天然裂缝（割理）网分隔成许多方块，每个方块由煤粒和微孔隙组成。基质是储气空间，甲烷被吸附在微孔的表面，渗透率很低，一般为（10-2～10-6）×10-3μm2。在浓度差的作用下，甲烷透过基质扩散到裂缝中，裂缝在煤的总孔隙体积中占次要地位，储气功能很低，可有少量游离气储存其中，但裂缝的渗透率高，是甲烷渗流的主要通道。煤中的天然裂缝(割理)是煤化作用和构造应力影响的结果。成大致相互垂直的两组，主要的、延伸较大的一组叫面割理，次要的、与面割理大致垂直的一组叫端割理。割理是煤中流体运移的主要通道，并且有方向性，因而它是控制煤层气方向渗透的主要因素，割理间距是煤储层模拟中的一个重要参数。

李亚男-煤储层孔隙特征及比表面积对煤吸附能力影响的研究

煤储层孔隙特征及比表面积对煤吸附能力影响的研究李亚男李贵中陈振宏中国石油勘探开发研究院廊坊分院廊坊065007煤是由植物遗体转变成的非均质性极强的有机岩石，受沉积环境、保存条件的影响，造成煤层气储层矿物成分、孔隙类型、大小、结构差异变化较大，研究表明煤中矿物含量及孔隙发育程度对煤储层的储气能力影响最为明显，进而影响煤层气的开发。

选取煤层气开发区代表性煤样，运用光学显微镜、扫描电镜进行实验测试，研究煤中矿物含量及孔隙发育情况；通过图像分析，表征不同组分煤岩孔隙结构特征和发育程度，为煤层气的勘探开发提供理论支持。

同时，还对研究区内的比表面积和吸附气含量的关系进行了探讨。

关键词：扫描电镜孔隙特征比表面积吸附特征Research on the Coal Reservoir Porosity Character and the Influence of Specific Surface Area on Coal Adsorption CapacityLi Yanan, Li Guizhong, Chen ZhenhongLangfang 065007Coal is heterogeneity organic rock transformed from the remains of plants, it affected by the depositional environment and preservation condition, Caused by the impact of coalbed methane reservoir’s mineral composition, pore type, pore size, and the difference of structu re. The research shows that mineral content in coal and pore abundance are the most obvious impact of the gas storage capacity of coal reservoir. And then it affects on coalbed methane development. Select the representative coal samples of the coalbed methane development zone, and use optical microscope, scanning electron microscope to experimental measurement in order to research on the mineral基金项目：国家科技重大专项项目“煤层气富集规律研究及有利区块预测评价”（编号：2011ZX05033）和中国石油天然气股份重大科技专项“煤层气资源潜力研究与甜点区评价”content in coal and pore development situation. By the analysis of the image, characterization of different compo nents of coal and rock’s pore structure feature and degree of development supported the CBM exploration and development theory. At the same time, some research was worked on the relation between the specific surface area and the adsorption content.Key Words:scanning electron microscope, porosity character, specific surface area, adsorption characteristics1、前言与常规的砂岩和碳酸盐岩相比，煤岩储层既是煤层气的源岩，又是其储集层，并且煤岩层还是由孔隙和裂隙组成的双重介质。

《象山矿3~#、5~#煤孔隙瓦斯解吸特性与瓦斯赋存规律研究》范文

《象山矿3~#、5~#煤孔隙瓦斯解吸特性与瓦斯赋存规律研究》篇一一、引言随着煤炭开采的深入，瓦斯问题逐渐成为矿井安全生产的重大隐患。

象山矿作为重要的煤炭产区，其3~、5~煤层的瓦斯赋存规律及孔隙瓦斯解吸特性研究对于矿井安全生产具有重要意义。

本文旨在通过对象山矿3~、5~煤层孔隙瓦斯解吸特性的研究，揭示瓦斯赋存规律，为矿井瓦斯治理和安全生产提供理论依据。

二、研究区域概况象山矿位于某地，其地质构造复杂，煤层气含量丰富。

其中，3~、5~煤层是矿区主要开采煤层，具有较高的瓦斯压力和瓦斯含量。

因此，针对这两个煤层的瓦斯解吸特性和瓦斯赋存规律进行研究具有重要意义。

三、孔隙瓦斯解吸特性研究1. 实验方法本研究采用实验室测试和现场观测相结合的方法，对象山矿3~、5~煤样的孔隙结构、瓦斯吸附和解吸特性进行测试。

通过采集煤样，利用高压吸附仪和瓦斯解吸仪等设备，对煤样的孔隙结构、瓦斯吸附量、解吸速率等参数进行测定。

2. 实验结果与分析（1）孔隙结构特征：通过扫描电镜等手段，发现象山矿3~、5~煤层具有复杂的孔隙结构，包括大孔、中孔和小孔等。

其中，大孔主要起到瓦斯运移通道的作用，中孔和小孔则对瓦斯的吸附和解吸过程具有重要影响。

（2）瓦斯吸附与解吸特性：实验结果表明，象山矿3~、5~煤样具有较高的瓦斯吸附量和解吸速率。

在一定的压力范围内，瓦斯的解吸速率随压力的增大而增大，但达到一定压力后，解吸速率趋于稳定。

此外，煤样的解吸特性还受到温度、湿度等因素的影响。

四、瓦斯赋存规律研究1. 地质因素对瓦斯赋存的影响：地质构造、煤层埋藏深度、地层压力等因素都会影响瓦斯的赋存。

象山矿地区的地质构造复杂，导致瓦斯赋存规律具有明显的地域性特征。

2. 瓦斯赋存规律分析：通过对比分析象山矿3~、5~煤层的瓦斯含量、压力等参数，发现瓦斯的赋存受到多种因素的影响。

在地质构造复杂、煤层埋藏较浅的地区，瓦斯的含量和压力相对较低；而在地质构造稳定、煤层埋藏较深的地区，瓦斯的含量和压力则相对较高。

《象山矿3~#、5~#煤孔隙瓦斯解吸特性与瓦斯赋存规律研究》

《象山矿3~#、5~#煤孔隙瓦斯解吸特性与瓦斯赋存规律研究》篇一一、引言象山矿是我国重要的煤炭资源产区之一，其中3~、5~煤层是该矿区的主要开采对象。

随着煤炭开采的深入，对煤层瓦斯赋存规律及孔隙瓦斯解吸特性的研究显得尤为重要。

本文旨在通过对象山矿3~、5~煤的孔隙瓦斯解吸特性和瓦斯赋存规律进行研究，为煤矿安全生产和瓦斯治理提供理论依据。

二、研究区域与方法本文研究对象为象山矿的3~、5~煤层。

研究方法主要包括文献综述、现场调研、实验室测试和数据分析等。

通过收集前人研究成果，结合现场实际情况，对煤样进行采集、加工和测试，分析煤的孔隙结构、瓦斯解吸特性和瓦斯赋存规律。

三、孔隙瓦斯解吸特性研究1. 孔隙结构特征象山矿3~、5~煤的孔隙结构复杂，主要包含微孔、小孔、中孔和大孔等。

其中，微孔和小孔对瓦斯的吸附和解吸过程具有重要影响。

煤的孔隙结构特征受到多种因素的影响，如煤的成因、地质环境、埋藏深度等。

2. 瓦斯解吸特性瓦斯解吸特性是煤层气开采和煤矿安全生产的重要参数。

通过实验室测试，发现象山矿3~、5~煤的瓦斯解吸速率较快，解吸过程受到温度、压力和煤的物理化学性质等因素的影响。

在一定的温度和压力条件下，煤的瓦斯解吸量与时间呈指数关系。

四、瓦斯赋存规律研究1. 瓦斯赋存状态象山矿3~、5~煤层的瓦斯主要以吸附状态存在于煤的孔隙中，部分以游离状态存在。

吸附态瓦斯受到煤的物理化学性质和地质环境的影响，而游离态瓦斯则受到压力和温度等因素的影响。

2. 瓦斯赋存规律瓦斯赋存规律受到多种因素的影响，包括地质环境、煤的成因和物理化学性质等。

通过研究发现在象山矿3~、5~煤层中，瓦斯的赋存量随着埋藏深度的增加而增加，同时受到地质构造和采矿活动的影响。

五、结论与建议通过对象山矿3~、5~煤的孔隙瓦斯解吸特性和瓦斯赋存规律的研究，得出以下结论：1. 象山矿3~、5~煤的孔隙结构复杂，瓦斯解吸特性受到多种因素的影响；2. 瓦斯主要以吸附状态存在于煤的孔隙中，部分以游离状态存在；3. 瓦斯的赋存量受到地质环境、煤的成因和物理化学性质等多种因素的影响；4. 为保障煤矿安全生产和瓦斯治理，建议加强现场监测和实验室测试，制定合理的瓦斯治理措施。

沁水盆地柿庄南地区3号煤层裂缝特征研究

沁水盆地柿庄南地区3号煤层裂缝特征研究刘泽栋戴俊生付晓龙任启强徐珂李菁【摘要】煤层裂缝是影响煤层渗透率的主要因素,而渗透率制约着煤层气的勘探开发。

针对柿庄南地区煤层裂缝方面研究有所欠缺的问题,采用数值模拟的裂缝预测方法,在数值模拟区内古、今应力场的基础上,再结合应力、应变与裂缝参数的定量计算关系,获得了煤层构造裂缝的开度、孔隙度和渗透率的定量输出。

研究结果显示,裂缝开度、孔隙度及渗透率分布规律相似,分带性明显,高值区分布在背斜核部等高构造部位,低值区分布在向斜核部等低构造部位,断层周围出现相对高值;裂缝孔隙度、渗透率和裂缝开度相关性较高。

【期刊名称】《能源与环保》【年(卷),期】2017(039)005【总页数】6页(P11-15,19)【关键词】柿庄南地区;3号煤层;煤层裂缝;应力场数值模拟;裂缝参数【作者】刘泽栋戴俊生付晓龙任启强徐珂李菁【作者单位】中国石油大学（华东）地球科学与技术学院,山东青岛266580【正文语种】中文【中图分类】TE37煤储层的渗透性被认为是制约煤层气勘探开发选区的重要参数，一直受国内外学者的广泛关注。

研究表明，煤储层的渗透性主要受裂隙系统[1-4]、有机显微组分和煤岩类型[5]、煤的变质程度[6-7]、有效应力[8-9]和埋藏深度[10]、煤基质收缩效应[11-12]、克林伯格效应[8，13]和构造应力场[14-15]等方面影响。

其中，裂缝的发育特征被认为是渗透性的重要影响因素。

煤储层的裂缝因成因不同被分为内生裂缝(割理)和外生裂缝(构造裂缝)2种。

研究发现，沁南煤储层的渗透性主要是宏观构造裂缝的贡献[1]，且沁南柿庄南区块的3号煤层主要为无烟煤(Ro为2.9%～3.3%)[16]，对无烟煤储层而言，割理严重闭合或被矿物质充填，对渗透性的贡献微弱，起主导作用的则是构造裂隙[6，17]。

所以，对沁水盆地南部柿庄南地区3号煤层的构造裂缝特征进行研究对该区的勘探开发有着重要的指导意义。