低场核磁共振研究：煤储层微小孔隙结构分析

"煤储层微小孔孔隙结构的低场核磁共振研究" 这篇科研论文探讨了煤储层微小孔隙结构的研究方法，主要关注低场核磁共振技术在这一领域的应用。作者们通过对一系列中高煤阶煤样的低温液氮吸附实验和低场核磁共振实验，详细分析了煤样的吸附脱附特性以及孔径分布特征。 在实验过程中，研究者发现不同煤阶的煤表现出不同的吸附脱附曲线特征。高煤阶煤的曲线存在明显的拐点，而中煤阶煤的曲线拐点则不那么显著。这表明，随着煤阶的变化，煤的孔隙结构和吸附能力也有所变化。此外，他们还通过对比分析确定了核磁共振表面弛豫率，这是一种反映孔隙表面性质的参数。高煤阶煤的表面弛豫率大约是0.54×10^-8 m/ms，而中煤阶煤的表面弛豫率则集中在1.18×10^-8 m/ms附近。 进一步，研究人员计算出转换系数C，用于将核磁共振T2弛豫时间转化为煤的微小孔孔径分布。高煤阶煤的C值为1.62×10^-8 m/ms，中煤阶煤的C值为3.54×10^-8 m/ms。这个转换系数对于理解煤的微观结构至关重要，因为它允许通过核磁共振数据来推断孔隙的大小分布。 应用这些C值，研究者计算出了基于核磁共振方法的微小孔隙的赝孔径分布，并将其与BJH（Barrett-Joyner-Halenda）方法得到的孔径分布进行比较。结果显示，两种方法得出的孔径分布形态和变化趋势高度一致，验证了低场核磁共振技术在分析煤储层微小孔隙结构方面的有效性和可靠性。 这项研究的重要性在于，它提供了一种非侵入性的、无损的手段来表征煤的孔隙结构，这对于评估煤层气的储藏潜力、流体渗透性以及开采效率具有重要意义。通过深入理解煤的微小孔隙结构，可以为煤炭资源的开发利用提供科学依据，有助于优化开采策略，提高资源利用率，并对环境保护产生积极影响。 关键词涉及到的核心概念包括：孔隙结构、核磁共振、煤、微小孔和表面弛豫率。这些术语反映了研究的主要方向和技术手段，展示了在地质学和能源领域中，如何利用先进的科学技术来揭示复杂地质材料的内在特性。这项工作是行业研究的一部分，对提升我国煤炭资源的科学研究水平和开发利用能力具有重要的理论和实践价值。