蔡司場發(fā)射掃描電鏡在煤層氣研究中的應(yīng)用-華普通用

場發(fā)射掃描電鏡煤儲層作為煤層氣的生氣層和儲氣層，主要以孔隙作為煤層氣的儲存空間，孔隙結(jié)構(gòu)不僅影響煤層氣的含量還制約著其滲透性和可采性。目前觀測煤孔隙的方法很多，如壓汞法可用于測量半徑大于3.75納米的孔隙；低溫氮吸附可測量孔徑更小的孔隙；二氧化碳吸附法常用于測量比表面積；納米CT可用于觀察孔隙的三維結(jié)構(gòu)，但是對于尺寸有所限制。

場發(fā)射掃描電鏡主要用來觀察孔隙特征、充填情況、利用matlab等進(jìn)行二值化處理，可以統(tǒng)計(jì)孔隙的大小和分布情況等。比如，按照成因類型煤孔隙可分為：原生孔、變質(zhì)孔、外生孔、礦物質(zhì)孔，不同的孔隙類型對于煤層氣的存儲量、可采性各不相同，因此，可以根據(jù)其掃描電鏡下的孔徑大小和形狀，來判斷其可開采程度。 

按照孔徑大?。嚎讖叫∮?nm的孔隙稱為微孔，孔徑大于50nm的孔隙稱為大孔，孔徑在2-50 nm的孔隙稱為介孔（或中孔）。因?yàn)榇嬖诔叽绶浅＜?xì)小的孔隙，因此可以利用機(jī)械拋光+Gatan 685氬離子拋光+ZEISS Sigma500場發(fā)射掃描電鏡來觀察孔隙形狀及大小。如圖所示：