Un modelo de predicción de permeabilidad novedoso para carbón profundo a través de RMN y teoría fractal
Autores: Song, Lei; Gu, Yongsheng; Zhang, Lei; Wang, Xiangyu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un modelo de predicción de permeabilidad novedoso para carbón profundo a través de RMN y teoría fractal
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Permeabilidad
Carbón profundo
Modelo FCP
Poros
RMN
Predicción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 40
Citaciones: Sin citaciones
Una descripción cuantitativa de la permeabilidad del carbón profundo es de gran importancia para mejorar la recuperación de metano en capas de carbón y prevenir desastres de gas. El modelo de investigación Schlumberger-Doll (SDR) se utiliza a menudo para predecir la permeabilidad de rocas, pero tiene defectos inherentes en la caracterización de la estructura porosa del carbón profundo. En este estudio, se establece un modelo de permeabilidad con características fractales (modelo FCP) para el carbón profundo basado en resonancia magnética nuclear (NMR). Las constantes en el modelo SDR se explican teóricamente por los parámetros relevantes en el modelo FCP. Se realizaron experimentos de centrifugación y NMR para determinar la fuerza centrífuga óptima y los valores de corte doble. Los resultados muestran que las muestras de carbón están compuestas principalmente por poros de micrómetros y nanómetros. Los poros de adsorción representan la mayor proporción, seguidos por los poros de percolación y los poros de migración. Además, la precisión de predicción del modelo FCP es significativamente mayor que la de los otros tres modelos, lo que proporciona un método rápido y efectivo para la evaluación de la permeabilidad del carbón profundo.
Descripción
Una descripción cuantitativa de la permeabilidad del carbón profundo es de gran importancia para mejorar la recuperación de metano en capas de carbón y prevenir desastres de gas. El modelo de investigación Schlumberger-Doll (SDR) se utiliza a menudo para predecir la permeabilidad de rocas, pero tiene defectos inherentes en la caracterización de la estructura porosa del carbón profundo. En este estudio, se establece un modelo de permeabilidad con características fractales (modelo FCP) para el carbón profundo basado en resonancia magnética nuclear (NMR). Las constantes en el modelo SDR se explican teóricamente por los parámetros relevantes en el modelo FCP. Se realizaron experimentos de centrifugación y NMR para determinar la fuerza centrífuga óptima y los valores de corte doble. Los resultados muestran que las muestras de carbón están compuestas principalmente por poros de micrómetros y nanómetros. Los poros de adsorción representan la mayor proporción, seguidos por los poros de percolación y los poros de migración. Además, la precisión de predicción del modelo FCP es significativamente mayor que la de los otros tres modelos, lo que proporciona un método rápido y efectivo para la evaluación de la permeabilidad del carbón profundo.