宏观煤岩类型制约下的深部煤储层孔隙结构及非均质性特征摘要
深部煤层气是中国天然气未来增储上产的新领域,宏观煤岩类型控制煤层气的赋存和产出。以鄂尔多斯盆地本溪组8号煤储层为研究对象,通过镜质组反射率测试、显微组分、工业分析、CO2吸附实验、低温N2吸附实验、高压压汞测试等手段,系统地分析了宏观煤岩类型对深部煤储层孔隙结构特征和非均质性特征的控制作用。研究结果表明:从光亮煤到暗淡煤,镜质组含量降低、灰分产率增加,超微孔的比表面积(CO2-SSA)、孔隙体积(CO2-TPV)逐渐降低,微小孔的比表面积(N2-SSA)、孔隙体积(N2-TPV)逐渐增加,中大孔的孔隙体积逐渐降低,孔隙结构之间的跨尺度效应相对减弱。从光亮煤到暗淡煤超微孔分形维数(DC)逐渐降低,微小孔的孔表面分形维数(DN1)降低、孔隙结构分形维数(DN2)增加,中大孔的分形维数(DM)均较高。DC与镜质组含量、CO2-TPV、CO2-SSA呈正相关关系,与灰分产率呈负相关关系。DN1与惰质组含量、灰分产率、N2-TPV、N2-SSA呈负相关关系,DN2则呈正相关关系。光亮煤、半亮煤中镜煤和亮煤的芳香层叠合致密化、高演化的芳香层间缩距,导致超微孔更发育和DC较高。光亮煤、半亮煤中内生裂隙更为发育,提供更多的中大孔空间。半暗煤、暗淡煤中暗煤和丝炭提供的细胞腔孔和矿物的支撑和补充作用,使得微小孔发育、DN1较小。深部复杂的地质条件导致孔隙变形,加之矿物充填和补充,导致DN2、DM较大。
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