热破裂温度对煤岩孔隙结构影响研究

"不同热破裂温度下煤岩的孔裂隙演化特征研究-论文" 这篇论文主要探讨了在不同热破裂温度下煤岩的孔隙结构变化及其对煤岩特性的影响。研究人员通过将煤岩样本暴露于20、100、300和500℃的热破裂温度下，利用微米级CT（Computed Tomography）扫描技术对样本进行细致的观察和分析。CT扫描技术在地质学和材料科学中被广泛应用，能提供煤岩内部的二维切片，通过这些切片可以重建出三维孔隙结构模型。 在分析过程中，研究团队采用了阈值分割算法，这是一种图像处理技术，用于将图像分割为不同的区域或对象，以便更准确地识别和量化孔隙和喉道的特征。通过对重构的三维模型的分析，他们得出以下结论： 1. 孔隙率：表征煤岩孔隙含量的孔隙率随着温度的增加而呈现指数型函数关系下降。这表明，随着热破裂温度的升高，煤岩中的孔隙结构可能会逐渐闭合或减少，这可能是因为高温导致的煤岩物理性质改变和结构重塑。 2. 孔喉尺寸参数：最大孔喉长度和平均孔喉半径随着温度的上升呈现出先慢后快的增长趋势。这意味着在初始阶段，孔隙结构的改变较为温和，但随着温度进一步升高，孔隙和喉道的扩大速度加快。这可能会影响煤岩的渗透性，从而影响其储气或储油的能力。 3. 孔隙连通度：煤岩的孔隙连通度在热破裂过程中表现出特定的变化模式，即在初期迅速上升，中期缓慢增加，后期则有所下降。这种现象可能反映了高温对孔隙网络的破坏，使得部分孔隙之间的连接变得不稳定或断裂，降低了整体的连通性。 这些发现对于理解煤岩在地质过程中的孔隙演化、热动力学行为以及在能源开采（如煤层气或页岩气）中的应用具有重要意义。通过量化这些参数，工程师和科学家能够更好地预测和控制热处理对煤岩储集性能的影响，从而优化开采策略和提高资源利用率。 关键词：煤岩、热破裂、CT图像、孔隙结构、量化表征 该研究对煤炭和能源地质领域提供了宝贵的理论依据和技术支持，有助于进一步提升我们对复杂地质条件下煤岩孔隙结构变化的理解，为未来的地质勘探、能源开发以及环境保护提供科学依据。