组合溶剂作用下高阶煤的表面性质和孔隙结构变化研究

摘要：为了对比分析组合压裂液中不同溶剂作用下高阶煤的表面性质和孔隙结构变化特征,分别以有机溶剂(THF)和无机酸(HCl)、有机溶剂(CS2)和强氧化剂(ClO2)为组合,对山西长治的高阶煤进行不同顺序试验,并借助接触角和低温液氮吸附试验。结果表明:有机溶剂+无机溶剂作用下的萃取(溶出)率要高于无机溶剂+有机溶剂作用下的,其中有机溶剂的萃取率远大于无机溶剂的溶出率;HCl作用后的煤样接触角减小,表面张力增大,润湿性增强,而有机溶剂和ClO2作用后的煤样则相反;不同溶剂作用后煤样的BET比表面积和BJH孔容均显著增大,其中有机溶剂+无机溶剂作用下的增大程度大于无机溶剂+有机溶剂作用下的;各种溶剂对煤样均具有扩孔效果,特别是对小孔径段效果最为显著。相比而言,两种溶剂作用后煤样的扩孔效果要明显优于一种溶剂作用后的,且CS2+ClO2组合溶剂最为显著。因此,将CS2溶剂和ClO2溶剂分别作为压裂液中的前置液和携砂液,可更好地改造煤储层的透气性。