多組分酸對不同煤階煤增透機理研究.pdf

1、我國煤儲層低滲透性的特點決定了要開發(fā)煤層氣，需對煤儲層進行改造。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層導(dǎo)流能力，但對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層裂隙的導(dǎo)流能力，若能優(yōu)選出一種酸液配方，通過與煤儲層孔裂隙中充填礦物發(fā)生化學(xué)作用而對其進行溶蝕，增加被充填孔裂隙的導(dǎo)流能力進而提高煤儲層滲透性，對我國低滲透煤層氣的開發(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，首先進行了不同煤階

2、煤中礦物含量的測試，然后進行了硅酸鹽礦物（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）的溶蝕實驗，得出了不同酸液對不同礦物的溶蝕動力學(xué)方程，并進行了不同配方酸液與不同煤階煤溶蝕實驗，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，孔裂隙變得相對簡單。借助X射線衍射儀和激光拉曼光譜儀對不同煤階煤酸化前后煤結(jié)構(gòu)變化進行測試，結(jié)果表明酸化前后煤大分子結(jié)構(gòu)基本保持不變，酸液對煤結(jié)構(gòu)影響較弱。通過壓汞實驗和滲透率實驗測試，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，探討了多組分酸對不同煤階煤增透機理。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，且孔隙的連通性變好；對于長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層滲透性增加；對于千秋礦低