多組分酸對(duì)不同煤階煤增透機(jī)理研究.pdf

1、我國(guó)煤儲(chǔ)層低滲透性的特點(diǎn)決定了要開(kāi)發(fā)煤層氣，需對(duì)煤儲(chǔ)層進(jìn)行改造。傳統(tǒng)的水力壓裂等物理增透方式一定程度上能夠提高煤儲(chǔ)層導(dǎo)流能力，但對(duì)煤孔裂隙中充填礦物改造作用甚微。這些礦物大大降低了煤儲(chǔ)層裂隙的導(dǎo)流能力，若能優(yōu)選出一種酸液配方，通過(guò)與煤儲(chǔ)層孔裂隙中充填礦物發(fā)生化學(xué)作用而對(duì)其進(jìn)行溶蝕，增加被充填孔裂隙的導(dǎo)流能力進(jìn)而提高煤儲(chǔ)層滲透性，對(duì)我國(guó)低滲透煤層氣的開(kāi)發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義。
　　本文采集了不同煤階具有代表性的煤樣，首先進(jìn)行了不同煤階

2、煤中礦物含量的測(cè)試，然后進(jìn)行了硅酸鹽礦物（高嶺石、伊利石、蒙脫石、石英）、碳酸鹽礦物（方解石、白云石）和硫化物（黃鐵礦）與不同濃度酸液（HCl、HF、CH3COOH）的溶蝕實(shí)驗(yàn)，得出了不同酸液對(duì)不同礦物的溶蝕動(dòng)力學(xué)方程，并進(jìn)行了不同配方酸液與不同煤階煤溶蝕實(shí)驗(yàn)，優(yōu)選出了不同煤階煤多組分酸最佳配方。根據(jù)掃描電鏡測(cè)試和分形幾何理論，研究了酸化前后煤表面孔裂隙形態(tài)和孔裂隙的分形變化特征，結(jié)果表明不同煤階煤酸化后孔裂隙中充填礦物被溶蝕，分形維數(shù)

3、降低，孔裂隙變得相對(duì)簡(jiǎn)單。借助X射線衍射儀和激光拉曼光譜儀對(duì)不同煤階煤酸化前后煤結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明酸化前后煤大分子結(jié)構(gòu)基本保持不變，酸液對(duì)煤結(jié)構(gòu)影響較弱。通過(guò)壓汞實(shí)驗(yàn)和滲透率實(shí)驗(yàn)測(cè)試，研究了不同煤階煤酸化前后孔隙結(jié)構(gòu)和滲透率變化特征，探討了多組分酸對(duì)不同煤階煤增透機(jī)理。結(jié)果表明酸化后煤樣孔隙度和滲透率呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，且孔隙的連通性變好；對(duì)于長(zhǎng)平礦和屯蘭礦中高變質(zhì)程度煤樣，酸化主要增加了孔隙連通性使煤儲(chǔ)層滲透性增加；對(duì)于千秋礦低