潘二煤矿晚石炭世太原组碳酸盐岩孔隙结构表征

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 潘二煤矿晚石炭世太原组碳酸盐岩 孔隙结构表征 【摘 要】本文将潘二煤矿晚石 炭世太原组碳酸盐岩作为一种多孔材料， 利用低温液氮吸附法测定其纳米级孔径 分布。分析结果表明：所研究碳酸盐岩 样品中最可几孔径主要集中在中孔 （2035nm）范围内，并求取了最可几 孔径高斯概率分布函数，获得了其孔隙 度，这为碳酸盐岩孔隙结构对油气、水 吸附机理的进一步研究提供新的研究手 段。 中国论文网 /8/view-12934808.htm 【关键词】碳酸盐岩孔隙 液氮 吸附 孔径分布 潘二煤矿 以往对碳酸盐岩孔径分布的研究 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 方法主要有压汞、X 射线衍射、扫描电 子显微镜（SEM ）等。其中，压汞法不 能全面体现多孔碳酸盐岩孔径分布特征 1；SEM 分析技术受到分辨率的限制 2，难以定量化碳酸盐岩孔隙分布。本 文将碳酸盐岩作为一种多孔材料，采用 低温液氮吸附法表征其比表面积和孔径 分布，为该类型岩石赋存油气、水提供 科学依据。 1 地质背景 潘二煤矿太原组厚度约为 105m，假整合于奥陶系之上，与上覆的 山西组为逐渐过渡。本组岩性组合主要 由石灰岩、砂岩和粉砂质泥岩等组成， 中夹炭质泥岩和少数薄煤层。本组石灰 岩总厚约 45.6m，占整个太原组厚度的 43%左右，其主要岩性类型为泥晶生物 碎屑灰岩，颗粒大小悬殊，以砂屑为主， 充填基质多为泥晶，未见亮晶胶结物， 含多样生物种类3。 2 样品采集与测试 本次分析 8 件碳酸盐岩样品采集 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 自淮南煤田潘二煤矿晚石炭世太原组煤 系地层内，由浅至深，样品编号依次为 L1-L8。采用低温液氮吸附分析法定量 表征上述样品的孔隙分布。所使用仪器 为美国 Micromeritics 仪器公司生产的 ASAP-2010 型比表面积及孔径分布 y 定仪。通过对样品吸附等温线解算，获 得其比表面积和孔径分布。 3 实验结果分析 根据 IUPAC（国际纯粹化学与应 用化学联合会）的分类，气体吸附等温 线可分为 6 类（徐如人等，2004） ，其 中 4 种类型（、）适合石 灰岩等多孔材料（见图 1） 。 比表面积（BET）实验结果表明： 各样品比表面积与氮气吸附总量呈正相 关，即 L7 样品比表面积最大，氮气吸 附总量最多，L4 样品比表面积最小， 氮气吸附总量最低；样品比表面积越大， 氮气吸附能力越强，孔隙结构越发达， 即样品具有孔隙中孔和大孔的多级孔径 结构。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 孔径分布（BJH）实验结果表明： 各样品比表面与总孔容呈正相关关系； 各样品外表面积与平均孔隙半径呈负相 关关系；各样品呈多孔级结构，主要孔 级结构以中孔为主，微孔和大孔均有嵌 入。最可几孔半径是样品孔径分布频率 最高区域所对应的孔半径，是最能反映 出样品孔径类型的指标。采用高斯概率 分布函数对各样品孔径分布图进行拟合， 各曲线拟合程度均较好 （Rmin=0.74，Rmax=0.98） ，进一步证 明了各样品孔隙结构以中孔为主。 基于上述研究，划分了 8 个碳酸 盐岩样品孔隙度（见图 2） 。 由图 2 可以直观看出，在 8 个碳 酸盐岩样品总孔隙中，中孔所占比例最 高，微孔所占比例次之，大孔所占比例 最少。其中，L4、L6 和 L7 样品总孔隙 度较高，依次为 15%、19%和 16%，均 达到中等孔隙水平，这对油气、水的储 集和运移起到了积极作用。 4 主要结论 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 本文对潘二煤矿晚石炭世太原组 8 个碳酸盐岩样品进行了低温液氮吸附 测试分析，得到如下主要结论： （1）各样品比表面与总孔容呈 正相关关系；各样品外表面积与平均孔 隙半径呈负相关；各样品呈多孔级结构， 主要孔级结构以中孔为主，微孔和大孔 均有嵌入； （2）各样品孔隙类型中中孔所 占比例最高，微孔所占比例次