微波辅助氧化煤

孔隙连通性提升

该煤样通过微波辅助循环氧化处理，内部孔隙和表面形貌得到显著改造，从而促进煤层气的解吸与渗流。

李贺 · Jieyan, Cao · Lu, Jiexin · Baiquan, Lin · 鲁义 · 施式亮 · 杨维 · 洪溢都 · 刘厅 · Meng, Liu

Energy 2024

具体参数

可采孔隙率增长率

{'zh': '31.5', 'en': '31.5'} %

不可采孔隙率增长率

{'zh': '-5.84', 'en': '-5.84'} %

表面均方根粗糙度

{'zh': '84.7', 'en': '84.7'} nm

表面算术平均粗糙度

{'zh': '70.3', 'en': '70.3'} nm

技术优势

可采孔隙增加

处理后可采孔隙率增长31.5%，直接提升气体可动用的储存空间，有利于煤层气产出。

孔隙连通性更好

微波辅助循环氧化激发孔隙和孔喉生成，溶解煤基质，使孔隙连通性增加，改善气体流动通道。

表面粗糙度显著

AFM测得Rq最大84.7 nm，Rsk<0且Rku<3，表明表面形态得到有效改造，有利于吸附与润湿性改变。

应用场景

• 煤层气开采：提升煤体渗透性，促进煤层气解吸与渗流，提高采收率。
• 煤储层改造：通过改变孔隙结构改造储层，提高可采孔隙比例，增强产气能力。
• 多孔碳材料：处理后煤内部孔隙发育，可作为多孔碳前驱体用于吸附或储能。
• 表面工程：表面粗糙度和形貌得到有效调控，可优化润湿性和界面相互作用。