基于三维空间表征的高阶煤连通孔隙发育特征

杨延辉¹，刘世奇²，桑树勋³，Jingsheng Ma⁴，王鑫⁵，王文峰³，杨艳磊¹

1. 中国石油华北油田公司2. 中国矿业大学低碳能源研究院江苏省煤基CO2捕集与地质存储重点实验室3. 中国矿业大学资源与地球科学学院煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室4. 赫瑞瓦特大学石油工程学院5. 山东省科学院海洋仪器仪表研究所

摘 要：为了探讨高阶煤孔裂隙连通特征,以沁水盆地南部3号无烟煤层为研究对象,基于煤储层结构三维数字化建模方法,构建了煤层多级次孔裂隙网络结构模型并提取了关键参数,同时结合扫描电子显微镜观测,进一步确认了孔裂隙连通关系以及不同成因类型的孔隙对煤储层连通性的贡献。结果表明:高阶煤孔喉细小,以孔径小于50 nm的中孔为主;孔隙迂曲度较低,截面以方形和正三角形为主,毛管阻力较小;孔隙连通性较差,对连通性起主要作用的是孔径小于50 nm的中孔;差异收缩孔是主要的纳米连通孔隙,该孔隙的发育,形成了具有一定网络拓扑性质的渗流网络结构。孔裂隙网络结构模型表征了孔裂隙分布特征与拓扑关系,能够实现煤岩内部空间的数字化、可视化表征。

关键词：无烟煤;连通孔隙;表征技术;数字岩心;沁水盆地;