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蔡司扫描电镜在煤层气研究中的应用

 

 


      煤储层作为煤层气的生气层和储气层,主要以孔隙作为煤层气的储存空间,孔隙结构不仅影响煤层气的含量还制约着其渗透性和可采性。目前观测煤孔隙的方法很多,如压汞法可用于测量半径大于3.75纳米的孔隙;低温氮吸附可测量孔径更小的孔隙;二氧化碳吸附法常用于测量比表面积;纳米CT可用于观察孔隙的三维结构,但是对于尺寸有所限制。

  扫描电镜主要用来观察孔隙特征、充填情况、利用matlab等进行二值化处理,可以统计孔隙的大小和分布情况等。比如,按照成因类型煤孔隙可分为:原生孔、变质孔、外生孔、矿物质孔,不同的孔隙类型对于煤层气的存储量、可采性各不相同,因此,可以根据其扫描电镜下的孔径大小和形状,来判断其可开采程度。

  按照孔径大小:孔径小于2nm的孔隙称为微孔,孔径大于50nm的孔隙称为大孔,孔径在2-50 nm的孔隙称为介孔(或中孔)。因为存在尺寸非常细小的孔隙,因此可以利用机械抛光+Gatan 685氩离子抛光+ZEISS Sigma500场发射扫描电镜来观察孔隙形状及大小。如图所示:

  

 

  

 

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