煤中纳米孔隙发育特征及其对气体运移的控制机理研究

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致谢

1 绪论

1.1 研究目的和意义

1.2 国内外研究进展

1.2.1 煤中孔裂隙结构特征

1.2.2 煤纳米孔隙中气体吸附运移机理

1.2.3 存在问题

1.3 主要研究内容

1.4 技术路线

1.5 主要工作量

2 煤中纳米孔隙定量和定性研究方法

2.1 气体吸附法孔隙测定

2.1.1 气体吸附理论基础

2.1.2 煤样制备和实验

2.1.3 CO2吸附实验

2.1.4 N2和Ar吸附实验

2.2 压汞法孔隙测定

2.2.1 压汞法理论基础

2.2.2 煤样制备和实验

2.2.3 MIP孔隙特征分析

2.3 纳米孔隙定量研究方法

2.3.1 表征方法耦合选择依据

2.3.2 煤中纳米孔隙定量表征方法

2.4 纳米孔隙形态与分布特征研究方法

2.4.1 微孔发育和结构特征分析方法

2.4.2 介孔和纳米大孔形态与分布研究方法

2.5 本章小结

3 煤中纳米孔隙的发育与结构特征

3.1 煤样地质背景与概况

3.1.1 地质背景

3.1.2 宏观煤岩特征

3.1.3 基础测试

3.2 煤中纳米孔隙发育与结构特征

3.2.1 纳米孔隙定量分布特征

3.2.2 纳米孔隙对孔隙总体积和表面积贡献

3.2.3 不同尺度纳米孔隙的发育规模

3.3 微孔发育与结构特征

3.3.1 微孔特征定量分析

3.3.2 微孔微观结构分析

3.4 介孔和大孔发育与结构特征

3.4.1 介孔和大孔结构特征

3.4.2 介孔和大孔形态与分布特征

3.5 本章小结

4 纳米孔隙对储层渗透率的贡献

4.1 纳米孔隙与渗透率的关系

4.1.1 渗透率实验

4.1.2 纳米孔隙与渗透率相关性分析

4.2 纳米孔隙 NMR响应特征

4.2.1 NMR实验与测试

4.2.2 纳米孔隙T2谱图和流体运移特征

4.3 基于孔隙结构参数渗透性评价

4.3.1 孔隙度计算

4.3.2 渗透率计算分析

4.3.3 对煤层气开发的启示

4.4 本章小结

5 煤中纳米孔隙对气体运移的控制机理

5.1 纳米孔隙气体运移机制

5.1.1 气体运移机制判别依据及结果

5.1.2 不同运移机制数学表征

5.1.3 视渗透率

5.2 纳米孔隙中气体运移特性和影响因素

5.2.1 微孔中气体运移

5.2.2 介孔和纳米大孔中气体运移

5.3 纳米孔隙对气体运移的影响

5.3.1 等温吸附解吸实验

5.3.2 等温吸附解吸特征

5.3.3 纳米孔隙对吸附和运移的影响

5.4 纳米孔隙结构变形的特征分析

5.4.1 孔隙结构测试曲线差异分析

5.4.2 纳米孔隙结构特征变化

5.4.3 孔隙结构变形机理及对煤层气开发的意义

5.5 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 创新点

（1）构建了煤中纳米孔隙准确定量表征和形态描述的研究方法

（2）准确揭示了煤中纳米孔隙发育与结构特征，提出了纳米孔隙的发育模式及地质意义

（3）揭示了纳米孔隙中气体运移机制及纳米孔隙结构对气体运移的控制机理

6.3 展望

参考文献

作者简历

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