Estructura porosa y contenido de gas del reservorio de carbón de alta calidad profundo en el sureste de la cuenca de Ordos

ZHANG CHENXUAN ,  

LIU GUIZHEN ,  

GAO RONGHUI ,  

YE LEJUN ,  

HAN MING ,  

LIN SHUHAN ,  

摘要

Las características a múltiples escalas del sistema de poros en reservorios de carbón profundo afectan directamente el estado de almacenamiento del gas de carbón y la capacidad de flujo, y tienen una influencia importante en el proceso de adsorción/desorción del gas de carbón en profundidades. Para evaluar mejor el contenido de gas del carbón profundo, este estudio se centró en el carbón de alta calidad número 8 en el sureste de la cuenca de Ordos, utilizando métodos experimentales como porosimetría de mercurio a alta presión, adsorción de nitrógeno líquido (N₂), adsorción de CO₂ y microscopía electrónica de barrido para caracterizar la estructura porosa del reservorio de carbón profundo de alta calidad a múltiples escalas. Los resultados muestran que los poros del reservorio de carbón profundo de alta calidad son principalmente poros orgánicos y microfisuras; los poros de tamaño nanométrico y micrométrico tienen forma circular y elíptica, las microfisuras tienen forma de bandas largas, y algunas poros y fisuras están llenas de minerales arcillosos y pirita. Los microporos, mesoporos y macroporos en el reservorio se desarrollan de forma continua, con un patrón de distribución multimodal. La curva del segmento microporoso presenta un pico en forma de "escalón", con microporos de 0.4 a 0.7 nm dominantes; los mesoporos (2~50 nm) dominan entre 3 a 5 nm; los macroporos mayores a 50 nm y las microfisuras están menos desarrollados pero contribuyen más a la permeabilidad del reservorio, proporcionando el espacio principal de almacenamiento para el gas libre. El gas de carbón profundo presenta características de almacenamiento multifásicas, principalmente adsorbido y libre. El contenido total de gas medido del carbón número 8 en la zona de estudio varía de 28.39 a 35.85 m³/t, el volumen de Lang de 26.09 a 29.52 m³/t, con saturación de gas del 116% al 150%, en un estado general de sobresaturación. En general, el área superficial específica de microporos en la capa 8 representa más del 99%, la concentración de gas en el reservorio de carbón profundo de alta calidad es principalmente por gas adsorbido, la capacidad de adsorción sigue siendo el principal factor que controla la evaluación del contenido de gas; se desarrollan macroporos y microfisuras en el reservorio profundo, proporcionando espacio para almacenamiento de gas libre, el gas de carbón profundo en general se encuentra en un estado de sobresaturación, con un desarrollo generalizado de gas libre y alta saturación de gas.

关键词

sureste cuenca de Ordos; gas de carbón profundo; estructura porosa; estado de almacenamiento; carbón número 8

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