矿业研究与开发

作者：沈玉旭,汪家畅,康健婷,郭俊庆

关键词：温度循环冲击;孔裂隙分布;几何特征;煤层气

认识煤岩孔裂隙分布的几何特征,是实现控制孔裂隙定向扩展、改善煤系复合储层孔渗条件的前提.为研究温度循环冲击过程中煤岩孔裂隙几何分布的演化特征,对无烟煤和砂岩开展了高温(200℃)、低温(－196℃)条件下的温度冲击0次、1次、5次、10次、15次的循环试验,使用超声波测速、工业显微CT 扫描技术,分析了煤岩超声波纵波波速与孔裂隙的等效直径、开度、倾斜角度的变化规律,阐释了温度冲击对孔裂隙几何分布特征的影响规律.结果表明:(1)无烟煤试样在第1次温度冲击时,纵波波速下降幅度最大,相对衰减率为31.26％;砂岩试样在第5次温度冲击后,纵波波速下降幅度最大,相对衰减率为20.86％,两种试样的波速都随冲击次数的增加逐渐减小;(2)煤岩孔裂隙的开度与等效直径线性相关,试样整体孔隙度随温度冲击次数的增加呈对数规律增加,相比砂岩,无烟煤对冲击过程中温度的变化更为敏感;(3)煤岩孔隙度随温度冲击次数的增加呈对数规律增加,无烟煤和砂岩分别在第1次、第5次温度冲击时,孔隙度增长幅度达到最大,分别为93.31％、20.97％;(4)无烟煤原生孔裂隙的倾角范围大,而砂岩原生孔裂隙的倾角范围小,多集中在0°左右;随着冲击次数的增加,无烟煤孔裂隙倾角呈对数规律减小,砂岩孔裂隙倾角呈指数衰减型增加.

来源：2025年第8期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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