溶剂改造下构造煤纳米级孔隙的差异性变化及机理

被引:22
作者
张小东 [1 ,2 ]
郝宗超 [1 ]
张硕 [1 ]
杨延辉 [3 ]
杨艳磊 [3 ]
机构
[1] 河南理工大学能源科学与工程学院
[2] 中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心
[3] 中国石油华北油田分公司勘探开发研究院
关键词
构造煤; 溶剂作用; 抽提(溶出)率; 纳米级孔隙; 机理研究;
D O I
暂无
中图分类号
TE37 [气田开发与开采];
学科分类号
082002 [油气田开发工程];
摘要
以山西霍尔辛赫采集的煤样为研究对象,采用有机溶剂(CS2)、有机酸(CH3COOH)、无机酸(HCl)、强氧化剂(ClO2)分别对不同煤体结构煤进行溶剂改造实验,并借助于低温液氮吸附实验,探讨了溶剂改造下构造煤纳米级孔隙的变化规律,认为不同类型的溶剂作用促使不同煤体结构煤中的纳米级孔隙发生差异性变化,这种变化主要因溶剂改造下煤中小分子化合物、表面官能团以及矿物质的变化引起的.研究结果表明:随着煤体破坏程度的增加,各类溶剂的抽提(溶出)率均呈现出增大的趋势,且有机溶剂的抽提率要远大于无机溶剂的溶出率;不同溶剂作用后,煤的BET比表面积和BJH孔容显著增大.其中,有机溶剂作用下破坏程度较大的煤样开放孔数量大于破坏程度较小的煤样,而无机溶剂作用下仅在碎粒煤大孔径阶段开放孔数量明显增加;各类溶剂对煤样均具有一定的扩孔效果,特别是对小孔径段的扩孔效果最为明显.相比而言,有机酸、有机溶剂孔隙改造效果最为显著,无机酸、氧化剂不显著.
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