煤層氣主要以吸附狀態(tài)存在于煤孔隙中，正確認(rèn)識(shí)煤的孔隙結(jié)構(gòu)及分布特征，是研究煤儲(chǔ)層孔隙性、空間結(jié)構(gòu)、滲流特征以及煤層氣可采性的重要依據(jù)。目前，巖石孔隙結(jié)構(gòu)和孔徑分布特征主要通過(guò)壓汞法分析獲得的毛細(xì)管壓力曲線和低溫氮吸附脫附實(shí)驗(yàn)得到吸附脫附曲線來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析。鑒于，煤儲(chǔ)層與常規(guī)儲(chǔ)層相比，具有易碎、易壓縮、孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和高度非均質(zhì)性等特征，這使得兩種方法在煤儲(chǔ)層應(yīng)用方面存在較多不足。如低溫氮吸附脫附實(shí)驗(yàn)方法對(duì)樣品孔徑的測(cè)試范圍在1. 7 ～ 300 nm，能較好地反映微小孔及中孔的分布情況，而無(wú)法反映大孔及裂隙的分布情況，測(cè)試范圍具有局限性; 壓汞法對(duì)樣品有損壞，且無(wú)法重復(fù)利用低場(chǎng)核磁共振技術(shù)測(cè)試原理與上述兩種方法不同，主要通過(guò)測(cè)量煤巖孔隙中流體的T2弛豫時(shí)間來(lái)獲取煤樣孔隙系統(tǒng)中微小孔、中孔、大孔及裂隙的分布情況、連通性以及煤巖的各種物性參數(shù)。該方法具有快速、無(wú)損、信息量豐富等優(yōu)點(diǎn)。

低場(chǎng)核磁共振實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)低場(chǎng)核磁共振實(shí)驗(yàn)，得到煤樣的T2弛豫時(shí)間譜( 圖3)。根據(jù)樣品T2譜的形態(tài)特征可得，樣品按照孔隙大小主要分為兩類: 一類微小孔為主，中孔、大孔及裂隙對(duì)不發(fā)育，如高煤階
樣品; 另一類樣品微小孔、大孔或裂隙發(fā)育為主，中孔相對(duì)不發(fā)育，如中煤階樣品。

煤樣液氮吸/脫附曲線特征與表面弛豫率關(guān)系

高煤階煤表面弛豫率明顯低于中煤階煤，其主要原因?yàn)? 高煤階煤的微孔比例相對(duì)較高，孔隙結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且多以“細(xì)頸瓶”型毛細(xì)孔為主。因此，表面弛豫率的大小，與樣品孔隙結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及孔隙類型具有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

　　更多詳情請(qǐng)參考文獻(xiàn) “煤儲(chǔ)層微小孔孔隙結(jié)構(gòu)的低場(chǎng)核磁共振研究”《煤炭學(xué)報(bào)》第40卷增刊1 2015年6月