低阶煤吸附孔特征及分形表征
  • 【DOI】

    10.11743/ogg20180216

  • 【摘要】

    采集8个具代表性的不同宏观煤岩类型的低阶煤岩进行了低温液氮吸附和甲烷等温吸附实验,探讨了低阶煤的吸附孔特征,确定了适合低阶煤吸附孔隙分形模型及分形维数与孔结构、吸附性能的关联性.由此将低阶煤的吸/脱附曲线划为四类并对应4种孔隙,光亮型煤中主要为一端封闭的锥形孔,半亮型煤中主要为墨水瓶状孔,半暗型煤包含了开放型的圆筒状孔和一端封闭的尖劈形孔,暗淡型煤则以开放型的圆筒状孔为主.结果表明,FHH模型相对... 展开>>采集8个具代表性的不同宏观煤岩类型的低阶煤岩进行了低温液氮吸附和甲烷等温吸附实验,探讨了低阶煤的吸附孔特征,确定了适合低阶煤吸附孔隙分形模型及分形维数与孔结构、吸附性能的关联性.由此将低阶煤的吸/脱附曲线划为四类并对应4种孔隙,光亮型煤中主要为一端封闭的锥形孔,半亮型煤中主要为墨水瓶状孔,半暗型煤包含了开放型的圆筒状孔和一端封闭的尖劈形孔,暗淡型煤则以开放型的圆筒状孔为主.结果表明,FHH模型相对BET模型分形较符合低阶煤孔隙特征;FHH中不同宏观煤岩类型在相对压力0 ~0.5和0.5 ~1.0吸附特征各异得到分维数D21和D22,其中D21表征煤吸附孔表面粗糙度而D22表征吸附孔结构不规则性;D21越高,孔比表面积越大,D22越高,平均孔径越小,微孔含量越高,孔隙非均质性愈强;D21较D22对低阶煤的吸附性能控制作用大,表现为高D21低D22时,吸附能力最大,累计比表面积分维数增高,吸附能力增大.因此,低阶煤的吸附过程随压力增大为单分子层过渡到多分子层吸附为主. 收起<<

  • 【作者】

    周三栋  刘大锰  蔡益栋  姚艳斌  焦永艳  任世君 

  • 【作者单位】

    中国地质大学(北京)能源学院/中地宝联(北京)国土资源勘查技术有限公司/中国石油青海油田公司采油三厂

  • 【刊期】

    石油与天然气地质 ISTIC EI PKU 2018年2期

  • 【关键词】

    比表面积  FHH模型  低温液氮吸附  分形维数  孔结构  低阶煤  specific surface area  FHH model  low-temperature liquid nitrogen adsorption  fractal dimension  pore structure  LRC 

  • 【基金项目】

    国家自然科学基金项目 国家科技重大专项 中央高校基本科研业务专项基金项目