高压注水对煤孔隙结构影响的试验研究

郭明涛¹，唐跃刚¹，苏雪峰^1,2，王凯²

1. 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院2. 中国石油集团公司煤层气开采先导实验基地

摘 要：基于煤层孔隙结构是影响煤层气吸附及渗流的重要因素,为了揭示高压注水过程中煤孔隙结构的变化规律。采用核磁共振试验、渗透率试验及显微镜观测微裂隙方法,从微观上研究高压注水对煤孔隙结构的影响,为研究煤层气水力压裂技术提供微观层次的理论依据。通过核磁共振试验得知经高压注水后单位体积（1 cm³）煤各孔隙类型孔隙体积都得到增大,其中中孔孔隙体积平均增大0.73×10^-3cm³,增量最小;小孔孔隙体积平均增大8.79×10^-3cm³,增量最大。通过光学显微镜观测得知高压注水有利于裂隙连通、产生新裂隙及增大裂隙宽度,从而使煤渗透率比高压注水前增大146%⁵60%。通过煤渗透率测试得知微孔和小孔主要起吸附及解吸作用,对煤的渗透性基本没有贡献,大孔对煤的渗透率贡献最大,是煤渗流及运移的主要通道,中孔次之。

关键词：高压注水;核磁共振;孔裂隙系统;渗透率;