基于X 射線微米CT 掃描技術的煤巖孔裂隙多尺度精細表征
——以沁水盆地南部馬必東區塊為例

陳彥君 ，蘇雪峰 ，王鈞劍 ，宋 洋 ，汪明豐 ，郎云峰

（1.中國石油集團公司煤層氣開采先導試驗基地，河北任丘062552；2.中國石油華北油田分公司，河北任丘062552；3.中國地質大學（北京）能源學院，北京100083）

煤層氣是賦存在煤層的烴類氣體，是優質清潔能源。中國煤層氣資源潛力巨大，加快煤層氣有效動用，有助于保障煤礦安全生產、增加清潔能源供應、減少溫室氣體排放［1］。生產過程中，吸附在煤巖基質微納米孔裂隙中的煤層氣通過排水降壓、解吸、擴散至儲層的大中孔、割理和天然微裂隙中，在壓差的作用下從天然微裂縫滲流到人工裂縫或者井筒［2］。因此，精確表征和刻畫煤巖的孔裂隙系統對指導煤層氣的有效排采和開發具有重要的意義［3］。

表征煤巖孔裂隙的常規方法主要包括壓汞和液氮等實驗方法［4-5］，該類方法主要通過注入流體測量樣品的連通孔裂隙，測試過程中可能對樣品內部結構產生一定的破壞，影響實驗的準確性［6-7］。近年來，基于圖像處理和分析技術測量煤巖的孔裂隙結構方法得到了廣泛的應用［8］。其中評價煤巖平面微觀特征的技術手段主要包括：高分辨率場發射掃描電鏡法［9］、原子力顯微鏡法［10］、小角度X射線散射法［11］和透射電子顯微鏡法［12］等。表征煤巖結構及孔裂隙空間的三維展布主要依靠聚焦離子束掃描電鏡（FIB-SEM）和X射線微米CT掃描技術，通過圖像處理、分割等技術手段構建煤巖的三維孔裂隙網格模型，分析孔裂隙的結構特征和形態學參數。FIB-SEM圖像精度高，但剝蝕巖石區域較小、視野有限，常用于分析煤巖微米至納米尺度儲滲空間的結構與物性顯現［13］；……