液氮冻结煤
孔隙扩容促渗
经液氮冻结处理的煤样孔隙有效扩张,吸附孔向渗流孔转化,孔隙表面趋于光滑,有利于煤层气运移与排采。
秦雷 · 王萍 · Lin, Haifei · Shugang, Li · Bin, Zhou · 白杨 · 闫冬洁 · Ma, Chao
Energy 2023
具体参数
- 氮吸附量增加率(褐煤)
- {'zh': '20.82', 'en': '20.82'} %
- 氮吸附量增加率(烟煤)
- {'zh': '6.54', 'en': '6.54'} %
- 氮吸附量增加率(无烟煤)
- {'zh': '20.39', 'en': '20.39'} %
- 吸附孔向渗流孔转化率(褐煤)
- {'zh': '2.16', 'en': '2.16'} %
- 吸附孔向渗流孔转化率(烟煤)
- {'zh': '0.78', 'en': '0.78'} %
- 吸附孔向渗流孔转化率(无烟煤)
- {'zh': '3.57', 'en': '3.57'} %
- 孔隙分形维数降低值(褐煤)
- {'zh': '0.031', 'en': '0.031'}
- 孔隙分形维数降低值(烟煤)
- {'zh': '0.009', 'en': '0.009'}
技术优势
孔隙扩张可量化
液氮冻结后,三种煤的氮吸附量增加6.54%~20.82%,证明孔隙体积增大,可直接用于评估致裂效果。
吸附孔转渗流孔
部分吸附孔转化为渗流孔,转化率最高达3.57%,有利于煤层气解吸和运移。
孔隙表面更光滑
冻结后分形维数降低,孔隙表面趋于光滑,降低气体流动阻力,增强排采效率。
应用场景
- 煤层气开发:用冻结扩孔提高煤层渗透率,促进煤层气解吸运移和排采。
- 煤储层改造:取代常规压裂中支撑剂依赖,通过低温损伤改造储层孔隙结构。
- 低温致裂工艺:为液氮致裂工艺参数优化提供孔隙变化实测数据支撑。