基于氮吸附、压汞联合试验的CO2致裂对煤岩孔隙的影响

作者：江泽标; 彭鑫; 韦善阳; 李波波; 邓川

来源：安全与环境学报, 2021, 21(01): 101-108.

DOI：10.13637/j.issn.1009-6094.2019.0635

• 安全工程
• 煤与瓦斯突出
• CO2致裂
• 孔隙类型
• 孔隙特征
• 孔径分布

煤岩中的孔隙结构特征对瓦斯运移和富集有着至关重要的影响。为了研究CO2致裂对煤岩孔隙的影响,利用低温氮吸附试验与压汞试验相结合的方法对致裂前后的煤岩孔隙变化进行定量表征,并使用扫描电镜、现场致裂后煤岩瓦斯抽采分别从定性和宏观上反映CO2致裂对煤岩孔径分布和孔隙结构特征的影响。结果表明,CO2致裂会迫使煤岩中微孔、小孔孔隙结构改变,从墨水瓶形孔转变为开放型孔隙,各孔径段孔容有所增长扩张,致裂主要迫使孔径在10 000～100 000 nm的孔隙有较为明显的发育扩张。煤岩中存在渗流孔隙和扩散孔隙,致裂后渗流孔体积和百分比呈现先增长后逐步降低的现象,扩散孔体积变化趋势与渗流孔一致,但其百分比先降低后逐步回升。通过扫描电镜、现场测定及计算等辅助手段从宏观方面反映出CO2致裂对孔隙有明显作用,对消除煤与瓦斯突出有积极效果。

• 单位
  中煤科工集团重庆研究院有限公司; 贵州大学