孔—裂隙系统表征方法
煤是一种非均质的、各向异性的多孔介质。长期以来国内外一直将煤储层看成是由孔隙、裂隙组成的“双重孔隙”结构系统（Close，1993），其中基质孔隙是煤层气的赋存空间，割理裂隙对煤层气运移和产出起决定作用。Gamson等（1993；1998）指出在孔隙和裂隙之间还存在着一种过渡类型的微裂隙，它对煤层气的渗透具有重要意义。傅雪海等（2001）认为，“双重孔隙”结构的认识将孔隙与裂隙截然割裂开来，无法系统定义其线性特征，因此提出了“三元裂隙—孔隙系统”概念，认为孔隙是煤层气的主要储集场所，宏观裂隙是煤层气的运移的通道，而显微裂隙则是沟通孔隙与裂隙的桥梁。
基于对煤的孔—裂隙系统的认识，不同的学者根据不同的研究目的或从不同的研究角度对煤的孔—裂隙系统进行了分类。最具代表性的是由国际应用化学联合会（IUPAC）于1972年制定的孔径分类方案（微孔50nm）和苏联学者霍多特（1966）制定的孔径分类方案（微孔1000nm），前者在国外文献中使用较多，而后者为广大国内研究者所采用。另外，郝琦（1987）和张慧（2001）分别根据孔隙成因对孔隙进行了分类；桑树勋（2005）根据固-气作用机理将孔隙分为吸收孔隙（100nm）；傅雪海等（2005）基于孔隙的分形特征对煤的孔径进行了分类等。
本书依据煤储层微观孔—裂隙系统对煤层气储集和产出状态的影响，认为煤是由“孔隙系统”和“裂隙系统”所构成的双重结构系统。煤的孔隙系统由大孔（孔径>1000nm）、中孔（孔径100～1000nm）、过渡孔或小孔（孔径10～100nm）和微孔（孔径<10nm）组成，煤的裂隙系统由微裂隙、割理和外生裂隙组成（图2.1）。另外，在对孔隙分类时，考虑到气体在大、中孔中主要以层流或紊流方式渗透，而在小孔、微孔中主要以毛细管凝结、物理吸附及扩散的方式存在，所以将孔径大于100nm的孔隙归为渗流孔隙，将孔径小于100nm的孔隙归为吸附孔隙。渗流孔隙主要影响煤层气的解吸、扩散和渗流，吸附孔隙主要影响煤层气的吸附和解吸。
图2.1 煤储层的各级孔—裂隙分类及对应研究手段
红外表征，可以粗略的看其中的官能团 电镜，可以看围观的聚合状态 热重，可以测试一些不可被燃烧的部分含量 表面孔隙率，多孔材料常用的 核磁，看看里面含有什么元素 电化学窗口，看电学性能 粘度， 电导， 一裤衩子
红外表征，可以粗略的看其中的官能团 电镜，可以看围观的聚合状态 热重，可以测试一些不可被燃烧的部分含量 表面孔隙率，多孔材料常用的 核磁，看看里面含有什么元素 电化学窗口，看电学性能 粘度， 电导， 一裤衩子。。。。。
管材用聚丙烯x射线衍射图有尖锐的衍射峰（见下图），大部分为晶态聚合。 随着结晶条件不同, PP可形成 α、β、γ、δ和拟六方晶等五种晶型结构。管材用聚丙烯的晶型应该是热力学不稳定而动力学准稳定的晶型β晶型，属六方晶系，扫描电子显微镜(SEM)图...
四探针技术——测量电阻率ρ=1/σ和载流子浓度。 三探针技术——测量击穿电压，并得到电阻率。 Hall效应技术——测量Hall系数R，并得到迁移率（μ=Rσ）。 MOS电容-电压技术——测量MOS中的界面态和电荷等。 光电导衰退技术——测量少数载流子寿命。
A、电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越差，故A错误；B、各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，故B错误；C、电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时非静电力所做的功，故...
（1）分子中共有4个峰，所以有4种化学环境不同的氢原子，故答案为：4；（2）峰面积之比依次为3：2：1：2，即为等效氢原子的个数比，相对分子质量为60，含有C-H键、O-H键、C-O键，可以得出该有机物只属于醇类，故答案为：醇类；（3）该有机物的结..
在煤的孔—裂隙系统中，煤层气从煤基质和微孔表面解吸，在小孔中毛细凝结和扩散，在中孔中进行缓慢渗流，而在大孔和裂隙中进行强烈层流，最后流出井筒产出。为了实现对整个孔—裂隙系统的连续的、准确的表征，本书采用液氮吸附法对煤的吸附孔进行表征，采用压汞法对煤的渗流孔进行表征，采用显微光度计法对煤的微裂隙进行表征。
2.1.2.1 煤的吸附孔的表征方法
煤的液氮吸附法主要用于测定煤的吸附孔的比表面积、孔体积和孔径结构。测试仪器为ASAP2020型孔表面分析仪，采用中国石油天然气行业标准《岩石比表面和孔径分布测定/静态氮吸附容量法》（SY/6154—1995），孔径测试范围为1.7～300nm。
煤样进行液氮吸附法孔隙测试的基本原理是：煤及其表面分子存在剩余的表面自由场，气体分子碰到煤表面时，部分气体分子被吸附于煤表面且释放出吸附热。在温度和压力恒定的情况下，气体在煤表面达到吸附平衡，吸附量是相对压力（平衡压力P与饱和蒸汽压力Po的比值）的函数。测得不同的相对压力下的吸附量即可绘出吸附等温线。根据得到的吸附等温线，按BET方程计算出比表面积，再利用BJH法计算孔径分布。该方法的优势在于能精确测定煤的吸附孔的比表面积，同时提供孔径结构分布信息。
2.1.2.2 煤的渗流孔的表征方法
压汞法主要用于测定煤的渗流孔的孔隙度、孔隙结构和孔隙形态等信息。测量仪器为美国Micrometics公司生产的Autopore Ⅲ 9420型压汞仪，测试标准为中国石油天然气行业标准《岩石毛管压力曲线的测定》（SY/T5346—2005）。
煤样进行压汞实验的基本原理是：将液态汞压入预抽真孔的煤孔隙系统，逐渐增加进汞压力，使汞能探测更小的孔隙，进汞压力越高所能探测的最小孔径范围越大。
压汞法探测的孔径和进汞压力的关系基于Washburn方程：
煤储层精细定量表征与综合评价模型
式中：Pc为汞压力，单位为MPa；rc为在压力Pc下所能探测的最小孔径，单位为μm；θ为汞蒸汽和煤表面间的接触角，为常量，实验中煤样的接触角一般取143°；σ为表面张力常量，煤的σ值可设定为0.48J/m2。通过迭代运算可得出：
煤储层精细定量表征与综合评价模型
方程（2.2）为进汞压力和能探测的主力孔隙半径的关系。在压汞实验中，随着进汞压力的逐渐增加，所能探测的最小孔隙越来越小。由于煤是一种压缩性很强、易碎的岩石，因此实验中的最高压力一般不能太高。当压力过高时，煤样的强压缩性会给实验结果带来较大误差（Suuberget al.，1995；Friesenet al.，1995；Zhanget al.，2006；Yaoet al.，2012）。
据作者的实验结果，一般煤岩样品最高压力不宜超过30MPa，而低煤级样品的进汞压力要更低。30MPa的最高进汞压力对应的孔隙半径约25nm。因此，压汞法测定的孔径范围一般为25nm～100μm。压汞法的优势在于可以测定煤的视孔隙度、煤的渗流孔的孔隙结构和孔径分布等信息。
2.1.2.3 微裂隙的表征方法
煤的微裂隙—指宽度为微米级的裂隙，它是沟通宏观裂隙和割理的桥梁，在煤层气渗流过程中起着关键的作用。煤的显微裂隙可通过LABORLXE12POL显微光度计来统计测定。其方法是：将样品抛光制作成规格为30mm×30mm煤岩光片，然后在63倍的荧光显微镜下将该煤岩光片划分成10mm×10mm的9个微区，分别将每个微区内出现的显微裂隙按A、B、C和D四种类型进行统计分析（图2.2）。①类型A为较大微裂隙，其宽度（W）≥5μm且长度（L）≥10mm，连续性好，延伸远；②类型B和C为中等微裂隙，其中B型：W≥5μm且L<10mm；C型：W<5μm且L≥300μm。类型B和C多呈树枝状或羽状组合，其中类型B宽度较大，相当于树枝状裂隙的主干部分，而裂隙类型C较细而延伸远，相当于树枝状裂隙的枝杈部分；③类型D为宽度和长度都较小微裂隙（W<5μm且L<300μm），多呈树枝状，多与其他三类裂隙沟通，该类裂隙的方向性和连通性相对其他类型较差。
图2.2 煤的微裂隙分类方法
在显微光度计下，可以定量的分析煤的微裂隙密度，其定义为在9cm2的范围内，50倍物镜下所见的裂隙的总条数，单位为条/9cm2。同时还可以观察显微裂隙的形态，常见的微裂隙形态主要有孤立状、网状、阶梯状和树枝状等。另外，通过对荧光下和反光下的观察对比，可分析微裂隙的充填物情况及发育规律。
运移模型
在本节的研究中，为了研究的方便，对粗糙裂隙中的裂隙隙宽进行修正，将修正后的裂隙等效为光滑平行板单裂隙，因此，在这里考虑溶质随地下水沿裂隙进行迁移，同时部分溶质将通过裂隙壁扩散到裂隙两侧的岩块中（即基质域中），这种发生在岩块中的扩散过程对阻滞溶质在裂隙系统中的迁移起着十分重要的作用。...
表征渗流的运动要素有哪些
表征渗流的运动要素有：水头、水压、流速等，渗流是指流体在孔隙介质中的流动。由颗粒状或碎块材料组成，并含有许多孔隙或裂隙的物质称为孔隙介质。通常，在地表面以下的土壤或岩层中的渗流称为地下水运动，是自然界最常见的渗流现象。渗流在水利、地质、采矿、石油、环境保护、化工、生物、医疗等领域都有...
有色宝石的颜色及呈色机理
五、有色宝石颜色的表征 有色宝石颜色的观察和描述常带有一定的主观性,为了客观、有效地传达色彩,目前广泛使用孟塞尔表色系统、国际照明委员会CIE色度学系统以及GemDialogue或GemSet比较系统来表征有色宝石的颜色,但目前国际上并无任何统一的标准。 图1-3-2 孟塞尔色立体外形图 1.孟塞尔表色系统 孟塞尔表色系统将...
光滑平行板单裂隙介质中溶质运移模型解析解的应用
隙宽:总体而言,裂隙隙宽与导水系数之间存在相关关系。比如说,对平行板单裂隙而言,导水系数和裂隙隙宽之间满足立方定律(Snow D.T.,1968),而对于实际中的粗糙裂隙,Witherspoon et al.(1980)与Neuzil C.E.(1981)建议修正立方定律,在修正立方定律中含有一个用于表征裂隙粗糙度的裂隙表面特征的因子。但在实践中,Uch...
水热蚀变
目前主要使用X射线衍射(XRD)、红外吸收光谱(IR)、透射电镜(TEM)等方法定性判断高岭石的有序度。定量估计的方法很多,但至今尚沿用Hinckley(1963)提出的方法,称Hinckley结晶度指数(以下用Hc表示)。它实际上表征XRD图上靠近的021、111衍射峰之清晰度及其强度比值。结晶度指数愈大,表明有序度愈高。我国自20世纪80年代...
产后乳腺炎的治疗方式有哪些
产后乳腺炎的治疗方式有哪些？乳腺炎是由金黄色葡萄球菌引起，致病菌通常来自婴儿的口、鼻，然后驻居在母亲的乳头及乳晕处。当乳头有病变或裂隙时，致病菌就会上行至泌乳系统，造成乳汁的滞留，形成细菌生长的媒介物。真正的乳腺炎，与乳管阻塞而致的乳房局部发炎是不同的;前者是由细菌造成的感染，需加...
断层控矿作用的基本原理
不同性质的断层、裂隙,或者是同一条断层的不同部位,因应力状态不同,pH、Eh不同,从而影响矿质的沉淀。压性断裂为封闭系统,处于还原环境,利于硫化物、碳酸盐矿物沉淀;张性断裂为开放系统,处于氧化环境,利于氧化矿物沉淀;剪性断层可为还原环境,也可为氧化环境。 就氧化物矿矿床来说,还有一个氧的供给问题。这是一...
地基直剪试验如何进行?
三轴压缩剪切试验是测定土与软弱岩土的抗剪强度的一种方法。它通常用3～4个圆柱形试样,分别在不同的恒定周围压力(σ3)下,施加轴向压力,即主应力差(σ1-σ3),进行压缩剪切直到破坏;然后根据 Mohr Coulomb理论,求得抗剪强度参数。[40] 试验采用全自动应变控制式三轴仪见图4-4,有反压力控制系统、周围压力控制...
地下水的赋存条件
透水性是指岩石允许渗透水流通过的能力,而表征岩石透水性的定量指标是渗透系数,关于渗透系数的概念我们将在地下水运动规律中进行详述。 岩石的透水性主要决定于岩石空隙的大小。当孔隙直径(或裂隙宽度)很小时,结合水所占据的孔隙空间越大,实际渗流的过水断面就越小;孔隙壁上结合水对重力水的摩擦阻力也越大,故透水性...
孔渗特征评价
煤储层精细定量表征与综合评价模型 6.2.3.2 大裂隙发育特征 大裂隙主要指宽度达到厘米级以上的外生裂隙或节理等，多由褶皱或断层引起。大裂隙研究方法一般是在煤矿巷道或掘进面进行实际观察描述，统计裂隙的密度、长短、间距，裂隙的方向、形状和连通性，以及裂隙的矿物充填情况等。大裂隙的宽度通常是中...
鄢博汤尼： 孔隙水存在于土层或岩层孔隙中的地下水.它主要分布于松散的沉积层中,也存在于半胶结的碎屑沉积岩中.孔隙含水层一般含水比较均匀.在第四纪的冲积、洪积、湖积及冰水沉积的砂层或砂砾石层中,常有水量大、水质好、可作...
龙亭区18848629762： 催化剂表征常用的方法都有什么啊?大家能不能帮下忙啊?嘿嘿,多谢了.最好详细些! - ？
鄢博汤尼： 催化剂耳朵物性常用表征方法: 1.比表面积 2.孔容积(孔体积) 3.孔分布 4.吸水率 5.抗压强度 催化剂化学性质的表示方法: 1.活性 2.选择性 3.稳定性
龙亭区18848629762： 熔深的检测？
鄢博汤尼： 穿孔等离子弧焊的熔深检测 小孔型等离子弧焊具有热输入能量集中,焊缝深宽比大,焊接效率高以及可以在中厚管、板材料焊接时实现一次焊透,单面焊双面成形等特点.但小孔的不稳定使等离子弧焊不能获得良好的焊缝成形,大大限制了等离...
龙亭区18848629762： 举例说明什么是程序性知识,语文教师该如何对待程序性知识 - ？
鄢博汤尼： 程序性知识是个人没有有意识提取线索,只能借助某种作业形式间接推论其存在的知识.程序性知识是一套办事的操作步骤,是关于“怎么办”的知识.在学习过程性知识的第一个阶段,是习得过程性知识的陈述性形式,新知识进入原有的命题...
龙亭区18848629762： 铝合金铸造方式选择 - ？
鄢博汤尼： 一、铸造概论 铝合金铸造的种类如下: 由于铝合金各组元不同,从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同,结晶过程也不尽相同.故必须针对铝合金特性,合理选择铸造方法,才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生,从而优化铸件...
龙亭区18848629762： 请教各位大侠,有哪些方法表征陶瓷的孔隙率? - ？
鄢博汤尼： 测孔的,常用的方法:BET,压汞法,SAXS,TEM,SEM.前面两种属于整体测试方法,可以分析样品全部的孔径分布情况;SAXS只分析有序孔结构的孔径;后面两种都是样品局部分析,结果比较片面.
龙亭区18848629762： 染料敏化太阳能电池中二氧化钛所起到的作用是什么?有什么可以代替他? - ？
鄢博汤尼： 吸收电能 染料敏化纳米晶太阳电池的基本结构主要由透明导电基片、多孔子西莱纳米二氧化钛薄膜、染料敏化剂、电解质和对电极组成.在光照情况下,染料分子吸收光由基态变为激发态,激发态很容易发射电子,由于染料激发态与纳米二氧化钛导带的能级差,电子注入纳米二氧化钛导带,染料基态空缺电子处马上由包含氧化还原系统的电解质施与的电子填充,而氧化还原电解质所失去的电子由注入对电极的电子所补充,从而形成整个光生电子的循环回路.暂时没有
龙亭区18848629762： 催化剂基本表征方法有哪些 - ？
鄢博汤尼： 红外,XRD,气相色谱分析,X射线衍射技术、热分析技术、电子显微技术、光谱技术、低电子能谱、穆斯堡尔谱
龙亭区18848629762： 纳米材料的测试表征技术有哪4种? - ？
鄢博汤尼： 透射电镜(结合图象分析仪)法,光子相关谱(PCS)(或称动态光散射),比表面积法以及X射线小角散射法(SAXS)等四种. 1、透射电镜法: 透射电镜是一种直观、可靠的绝对尺度测定方法,对于纳米颗粒,它可以观察其大小、形状,...
