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蔡司扫描电镜在煤层气研究中的应用

  • 发布日期：2022-10-27
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  ​煤储层作为煤层气的生气层和储气层，主要以孔隙作为煤层气的储存空间，孔隙结构不仅影响煤层气的含量还制约着其渗透性和可采性。目前观测煤孔隙的方法很多，如压汞法可用于测量半径大于3.75纳米的孔隙；低温氮吸附可测量孔径更小的孔隙；二氧化碳吸附法常用于测量比表面积；纳米CT可用于观察孔隙的三维结构，但是对于尺寸有所限制。

蔡司扫描电镜
  蔡司扫描电镜主要用来观察孔隙特征、充填情况、利用matlab等进行二值化处理，可以统计孔隙的大小和分布情况等。比如，按照成因类型煤孔隙可分为：原生孔、变质孔、外生孔、矿物质孔，不同的孔隙类型对于煤层气的存储量、可采性各不相同，因此，可以根据其蔡司扫描电镜下的孔径大小和形状，来判断其可开采程度。 


  按照孔径大小：孔径小于2nm的孔隙称为微孔，孔径大于50nm的孔隙称为大孔，孔径在2-50 nm的孔隙称为介孔（或中孔）。因为存在尺寸非常细小的孔隙，因此可以利用机械抛光+Gatan 685氩离子抛光+蔡司ZEISS Sigma500场发射扫描电镜来观察孔隙形状及大小。如图所示：


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