[发明专利]一种煤微纳米连通孔裂隙示踪方法

说明书

本发明公开了一种煤微纳米连通孔裂隙示踪方法；所采用的示踪剂为氯化钾，将3 mol/L的氯化钾溶液通过真空渗吸的方式饱和进煤岩样品中，随后在真空干燥箱中烘干样品直到样品重量不在减少，在无水的情况下通过不同目数的砂纸打磨煤样，对打磨后的样品进行扫描电镜试验，在扫描电镜照片中氯化钾充填在连通的孔裂隙中明亮易于识别。本发明示踪剂制作方法简单，通过扫描电镜可以观察到微米尺度和纳米尺度的连通孔裂隙，可以直接观察到煤中连通孔裂隙的类型及发育状况。

技术领域

本发明属于煤层气开发领域技术，具体涉及一种煤微纳米连通孔裂隙示踪方法。

背景技术

我国煤层气开采难度大，煤层气井低产低效区普遍存在，已成为制约我国煤层气产业发展的主要瓶颈之一。深入认识不同显微组分相互连通的孔缝发育规律，有利于煤储层的增产。然而，孔隙-裂缝连通性的确定和表征是煤层气地质和工程领域亟待解决的科学问题。目前对于储层孔裂隙连通研究的理论方法主要有通过CT、FIB-SEM获得三维孔裂隙结构，利用吸水曲线斜率定性分析孔裂隙连通性，采用LA-ICP-MS结合示踪剂揭示储层连通孔裂隙分布状况以及根据MIP和NMR曲线差异反映孔裂隙连通性。然而，上述方法一方面只能定性分析储层连通性，一方面受限于样品尺寸和分辨率难以全面表征储层的连通性。因此目前的方法难以应用于非均质性较强的煤储层。

发明申请202010840547.8页岩孔隙结构流体流动通道示踪剂、制备方法及示踪方法，使用示踪剂包括金纳米颗粒或四氧化三铁纳米颗粒以及含有上述任意一种组分的复合纳米颗粒；其示踪方法包括将合适浓度的纳米示踪剂引入页岩的流体自发渗吸实验或者利用外磁场将含有磁性纳米示踪剂的流体吸入页岩微纳米孔隙结构中，待流体烘干后对页岩样品进行电镜扫描，利用纳米示踪剂的位置信息揭示流体在页岩微纳米孔隙结构中的流动通道。该发明公开了的页岩微纳米孔隙结构流体通道示踪剂及示踪方法解决了现有的示踪剂和示踪方法不能直观获取流体在页岩微纳米孔隙中的运移信息的问题，与传统的CT和微观光学显微成像比，具有更高的分辨率。但是使用的示踪剂为金纳米颗粒或四氧化三铁纳米颗粒，难以制备，同时均匀彻底进入煤炭的裂隙中。

发明内容

本发明的主要目的是解决技术问题，提供一种廉价的示踪剂和示踪方法，方便进行渗透操作。

其具体步骤包括：

制备氯化钾溶液；

制备直径为2.5厘米，高2厘米的煤样；

将制备的煤样放置在氯化钾溶液中，并在负压环境中使煤样饱和氯化钾溶液；

将饱和氯化钾溶液的煤样烘干；

将烘干的煤岩一端进行打磨。

其中，制备氯化钾溶液包括：

将去离子水倒入烧杯中，放置在干燥箱中；

其中干燥箱温度设置为20℃，加热1-2个小时，保证去离子水温度达到20℃；

向去离子水中加入氯化钾制备氯化钾溶液；

其中氯化钾溶液浓度为3 mol/L。

其中，制备煤样包括：

挑选大块未氧化煤样，并将目标区域用白色颜料标出；

采用线切割仪器将目标区域煤样切割下来，规格为直径2.5厘米的圆柱；

采用角磨机将圆柱煤样两端进行打磨，制成直径为2.5厘米，高2厘米的煤样。

其中，给煤样饱和氯化钾溶液包括：

将煤样放置在装有氯化钾溶液的烧杯中；

烧杯放入真空干燥箱中，温度设置为20℃；

打开真空泵进行抽真空1-2天，直到烧杯中没有气泡产生。

其中，给煤样烘干包括：

将煤样从烧杯中取出，放入干燥箱中；

干燥箱温度设置为105℃，持续干燥48小时以上；