壓汞法和液氮吸附法在高階煤孔隙結構表征中的適用性

王睿 馮宏飛 柳長峰

摘要：沁水盆地南部煤儲層是中國典型的高階煤儲層，也是我國煤層氣開采的重要基地，其煤孔隙結構表征對煤層氣開采、CO2 封存及瓦斯突出危險性評價等至關重要。選取沁水盆地樣品，采用壓汞法和液氮吸附法分別對煤樣孔徑分布和孔隙形態進行了測試計算。結果表明：相比壓汞法，氮氣吸附法所測孔體積隨孔徑的變化率隨孔徑增加而緩慢上升，孔徑所對應的dV/dlgD-D值低，其結果更符合高階煤微小孔徑特征；對比采用壓汞法和液氮吸附法所測試的孔隙形態，并結合測量孔徑值和典型礦區高階煤孔隙特點，發現采用液氮吸附法所測得的孔隙形狀可以更好地表征高階煤微小孔徑特點。因此，高階煤孔徑5～50 nm 孔隙結構表征宜采用液氮吸附法。該研究結果為沁南盆地南部高煤階孔隙結構精細表征提供了理論依據和實踐經驗。

關鍵詞：壓汞法；液氮吸附法；孔隙形態；高階煤；孔隙結構；孔徑分布；表征；沁南盆地

中圖分類號：TE311；P618.11 文獻標識碼： A