压汞实验对低阶煤表征的适用性分析及校正方法 论文

以“压汞实验对低阶煤表征的适用性分析及校正方法”为主题，探讨了在分析低阶煤孔隙结构时，压汞实验所面临的挑战和限制，并提出了相应的校正方法。低阶煤，特别是褐煤和长焰煤，由于其疏松和易碎的特性，使得在进行压汞实验时容易破坏原有的孔隙结构，从而影响测量的准确性。为了克服这一问题，研究者们通过联合核磁共振测试和氮气吸附实验来进行校正，从而提高压汞法测试低阶煤孔隙结构的准确性。我们需要了解压汞实验的原理和应用。压汞实验是一种广泛应用于中高阶煤孔隙度测试的实验方法。它的原理基于毛细管现象，通过改变注入压力将汞注入煤样孔隙中，进而测量孔隙大小分布。然而，在对低阶煤进行压汞实验时，煤体本身疏松和易碎的特点会导致测试过程中的孔隙结构被破坏，尤其是孔隙的原始结构会受到损害，造成孔径分布结果的偏差。为了解决这一问题，研究者选用了褐煤和长焰煤作为研究对象，进行了一系列的实验。实验结果表明，在压汞测试过程中，压实和凝胶化程度较低的褐煤和长焰煤，其大中孔的原生结构遭到了破坏，导致了中孔比例的不正常升高；同时由于基质压缩效应的影响，微孔体积也会偏高。实验还发现，随着煤化作用的增强，长焰煤受到的影响相比褐煤要小。这可能是因为在煤化过程中，煤体变得越来越坚硬，从而减少了压汞过程中孔隙结构的破坏程度。为了校正压汞实验的误差，研究者采用了氮气吸附实验对压汞高压段的测试结果进行了校正。氮气吸附实验可以测量出微孔和小孔的体积，由此可以估算出压汞实验中由于煤体弹性变形所引起的误差。通过校正，可以将褐煤压汞实验前的测试误差从87%降低到18%，显著提高了测试结果的准确性。此外，本研究还强调了核磁共振测试在分析孔径分布方面的有效性。核磁共振测试可以在不破坏样品的前提下，直接测量出孔隙中的流体分布，从而分析孔径大小。将核磁共振测试的结果与压汞实验结合起来，可以更加全面和准确地评估低阶煤的孔隙结构特征。文章中提到的其他测试方法，例如超临界CO2温变实验、高压氮气置换实验和构造煤纳米级孔隙特征研究等，虽然与主题相关，但并非讨论的重点。这些实验方法为研究低阶煤孔隙结构提供了多种视角，有助于深入理解低阶煤的物理特性和吸附性能。压汞实验作为一种常用的煤储层孔隙测试方法，在低阶煤的应用中存在一定的局限性。通过结合其他测试方法，如核磁共振和氮气吸附实验，能够有效地解决这些问题，从而提高实验结果的准确性和可靠性。这对于煤炭资源的科学评价和合理开发具有重要意义。