CN109115659A - 一种验证煤层气微波开采可行性的实验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种验证煤层气微波开采可行性的实验方法，属于能源技术领域。该方法包括：提供多个测试煤粉，在不同测试条件下，分别测试每个测试煤粉在微波辐射前后的参数，得到在原始状态下的第一参数，以及微波辐射之后的第二参数，其中，第一参数和第二参数均包括孔径和比表面积；基于第一参数以及第二参数得到验证结果。通过测试多个测试煤粉中的各个测试煤粉在原始状态下以及微波辐射之后的参数，得到第一参数和第二参数，然后通过对第一参数和第二参数进行比对分析，得出在不同测试条件下测试煤粉的孔径和比表面积等的变化，证明微波辐射开采煤层气的可行性，并为该工艺的提供理论指导。
Description
技术领域
本发明属于能源技术领域，具体涉及一种验证煤层气微波开采可 行性的实验方法。
背景技术
煤层气是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗 粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是 煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的 洁净、优质能源和化工原料。煤层气目前的开采工艺主要为排水降压 后采气，但是对于少水的煤层气，无法有效使得甲烷解吸，因此，采 用排水降压的开采工艺效果不是很理想。针对上述情况，开发新的开 采工艺势在必行。
微波加热技术是一种直接对煤层加热，使煤层气解吸的开采方 式，其具备作用速度快、设备简单、灵活性高、不对储层造成任何污 染的优势。但微波加热原位开采煤层气的技术目前尚未完全成熟，还 需要更多的理论指导来验证其可行性，鉴于此，特提出本申请。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种验证煤层气微波开采可行性 的实验方法，以有效地改善上述问题。
本发明的实施例是这样实现的：
一种验证煤层气微波开采可行性的实验方法，其包括：
提供多个测试煤粉，在不同测试条件下，分别测试每个测试煤粉 在微波辐射前后的参数，得到在原始状态下的第一参数，以及微波辐 射之后的第二参数，其中，第一参数和第二参数均包括测试煤粉的孔 径和比表面积；
基于第一参数以及第二参数得到验证结果。
进一步地，在本发明其它较佳实施例中，该实验方法包括：
分别测试每个测试煤粉在微波辐射前的原始状态下的参数，得到 每个测试煤粉的第一参数；
分别对每个测试煤粉进行微波辐射；
分别测试微波辐射后的每个测试煤粉在微波辐射之后的参数，得 到每个测试煤粉的第二参数。
进一步地，在本发明其它较佳实施例中，对每个测试煤粉进行微 波辐射的微波功率为1000～2000W，单次辐射的时间为10～50s。
进一步地，在本发明其它较佳实施例中，对测试煤粉进行微波辐 射的温度不高于200℃。
进一步地，在本发明其它较佳实施例中，对测试煤粉进行微波辐 射的方式为：每个测试煤粉在不同的微波功率下辐射固定的时间。
进一步地，在本发明其它较佳实施例中，对测试煤粉进行微波辐 射的方式为：每个测试煤粉分别不同的微波功率下辐射30s。
进一步地，在本发明其它较佳实施例中，对测试煤粉进行微波辐 射的方式为：每个测试煤粉分别在1000W、1200W、1400W、1600W 的微波功率下辐射30s。
进一步地，在本发明其它较佳实施例中，对测试煤粉进行微波辐 射的方式为：多个测试煤粉在相同的微波功率下辐射不同的时间。
进一步地，在本发明其它较佳实施例中，对测试煤粉进行微波辐 射的方式为：多个测试煤粉在1600W的微波功率下，分别辐射不同 的时间。
进一步地，在本发明其它较佳实施例中，对测试煤粉进行微波辐 射的方式为：多个测试煤粉在1600W的微波功率下，分别辐射10s、20s和30s。
本发明实施例的有益效果是：
本发明实施例提供的利用煤粉验证煤层气微波开采的方法，包 括：提供多个测试煤粉，在不同测试条件下，分别测试每个测试煤粉 在微波辐射前后的参数，得到在原始状态下的第一参数，以及微波辐 射之后的第二参数，其中，第一参数和第二参数均包括测试煤粉的孔 径和比表面积；基于第一参数以及第二参数得到验证结果。通过测试 各个测试煤粉在原始状态下以及微波辐射之后的参数，得到第一参数 和第二参数，然后通过对第一参数和第二参数进行比对分析，得出在 不同测试条件下测试煤粉的孔径和比表面积的变化，证明微波辐射开 采煤层气的可行性，并为该工艺的提供理论指导。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地 从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发 明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书中所特别指 出的结构来实现和获得。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对 本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明 具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪 器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的一种验证煤层气微波开采可行性的实验 方法进行具体说明。
本申请研究人在研究本申请的过程中发现，目前的煤层气的开采 工艺主要为排水降压后采气，但是对于少水的煤层气，无法有效使得 甲烷解吸，采用排水降压的开采工艺效果不是很理想。因此，需要开 展弱含水煤层的开采工艺。
针对以上方案所存在的缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究 后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本发明实施例 针对上述问题所提出的解决方案，都应该是发明人在本发明过程中对 本发明做出的贡献。
鉴于此，本实施例中提供了一种验证煤层气微波开采可行性的实 验方法，其包括。
S1.提供多个测试煤粉，在不同测试条件下，分别测试每个测试 煤粉在微波辐射前后的参数，得到在原始状态下的第一参数，以及微 波辐射之后的第二参数。
提供多个测试煤粉，在不同测试条件下，分别测试每个测试煤粉 在微波辐射前后的参数，得到各个测试煤粉在未进行微波辐射前的原 始状态下的第一参数，以及在进行微波辐射后的微波辐射之后的第二 参数。
其中，第一参数和第二参数均包括测试煤粉的孔径和比表面积。
其中，多个测试煤粉中的各个测试煤粉为同一批次煤粉进行分割 后得到的多个测试煤粉。
其中，各个测试煤粉的微波辐射前后的测试条件相同，保证了数 据的可靠性，避免了不同测试条件所产生的测试结果存在误差的情 况。例如，测试煤粉A在辐射前后的测试条件相同。
本实施例中，各个测试煤粉的测试条件不同，例如，测试煤粉A 的测试条件与测试煤粉B的测试条件不同。
本发明实施例所提供的一种验证煤层气微波开采可行性的实验 方法，还包括：
S2.分别测试每个测试煤粉在微波辐射前的原始状态下的参数， 得到每个测试煤粉的第一参数。
S3.分别对每个测试煤粉进行微波辐射。
其中，对每个测试煤粉进行微波辐射的微波功率为1000～2000 W，单次辐射的时间为10～50s。
进一步地，对测试煤粉进行微波辐射的温度不高于200℃。以避 免测试煤粉燃烧分解。
作为一种可选的实施方式，对每个测试煤粉进行微波辐射的方法 包括：利用相同功率的微波分别对多个测试煤粉中的每个测试煤粉进 行不同时长的微波辐射。例如，选用功率为1000W至2000W之间 的某一数值的微波，例如1000W、1200W、1400W、1600W、1800 W、2000W等，分别对多个测试煤粉中的每个测试煤粉进行不同时 长的微波辐射。优选地，选用功率为1600W微波分别对多个测试煤 粉中的每个测试煤粉进行不同时长的微波辐射，优选地，微波辐射的 时间为10s、20s或30s。
其中，为了便于理解，假设有4个测试煤粉，分别为测试煤粉A、 测试煤粉B、测试煤粉C、测试煤粉D，则上述过程可以表示为，选 用功率为1600W微波对测试煤粉A时间10s的微波辐射，选用功率 为1600W微波对测试煤粉B时间15s的微波辐射，选用功率为1600 W微波对测试煤粉C时间20s的微波辐射，选用功率为1600W微 波对测试煤粉D时间30s的微波辐射等。
作为另一种可选的实施方式，对多个测试煤粉进行微波辐射的方 法包括：利用不同功率的微波分别对多个测试煤粉中的每个测试煤粉 进行相同时长的微波辐射。例如，选用功率为1000W至2000W之 间的多个数值的微波，例如1000W、1200W、1400W、1600W、1800 W、2000W等，分别对多个测试煤粉中的每个测试煤粉进行相同时 长的微波辐射，优选地，微波辐射的时间为10s、20s或30s；更为 优选地，优选地，微波辐射的时间为30s。
其中，为了便于理解，假设有4个测试煤粉，分别为测试煤粉A、 测试煤粉B、测试煤粉C、测试煤粉D，则上述过程可以表示为，选 用功率为1000W微波对测试煤粉A时间30s的微波辐射，选用功率 为1200W微波对测试煤粉B时间30s的微波辐射，选用功率为1400 W微波对测试煤粉C时间30s的微波辐射，选用功率为1600W微 波对测试煤粉D时间30s的微波辐射等。
其中，需要特别说明的是，上述示意的功率如，1000W、1200W、 1400W、1600W等并不能理解成是对本申请的限制，其选用的微波 功率只要在1000W至2000W之间的任一数值均可。同理，上述示意 的时间，如10s、15s、20s、30s等并不能理解成是对本申请的限制， 其只要在合理范围内，均应包含在本申请所要保护的范围内。
本发明实施例所提供的一种验证煤层气微波开采可行性的实验 方法，还包括：
S4.分别测试微波辐射后的多个测试煤粉中的每个测试煤粉在 微波辐射之后的参数，得到每个测试煤粉的第二参数。
其中，第二参数包括测试煤粉的孔径和比表面积。
其中，需要说明的是，本实施例中，分别测试了多个煤粉利用不 同功率的微波辐射进行同时长的微波辐射前后的参数变化。也测试了 多个煤粉利用相同功率的微波辐射进行不同时长的微波辐射前后的 参数变化。
为了便于理解上述过程，可以结合表1所示的测试数据进行理 解。
表1
| 测试组数 | 微波加热功率(W) | 微波加热时间(S) |
| 1 | 1000 | 30 |
| 2 | 1200 | 30 |
| 3 | 1400 | 30 |
| 4 | 1600 | 30 |
| 5 | 1600 | 20 |
| 6 | 1600 | 10 |
本发明实施例所提供的一种验证煤层气微波开采可行性的实验 方法，还包括：
S5.基于第一参数以及第二参数得到验证结果。
在得到各个测试煤粉在原始状态下的第一参数，以及微波辐射之 后的第二导参数后，通过对第一参数和第二参数进行比对分析，得出 在不同测试条件下测试煤粉的孔径和比表面积的变化，证明微波辐射 开采煤层气的可行性，并为该工艺的提供理论指导。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描 述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施 例之间相同相似的部分互相参见即可。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅 仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定 要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺 序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他 性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不 仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包 括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制 的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素 的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于 本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明 的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含 在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种验证煤层气微波开采可行性的实验方法，其特征在于，包括：
提供多个测试煤粉，在不同测试条件下，分别测试每个所述测试煤粉在微波辐射前后的参数，得到在原始状态下的第一参数，以及微波辐射之后的第二参数，其中，所述第一参数和所述第二参数均包括所述测试煤粉的孔径和比表面积；
基于所述第一参数以及所述第二参数得到验证结果。
2.根据权利要求1所述的实验方法，其特征在于，包括：
分别测试每个所述测试煤粉在微波辐射前的原始状态下的参数，得到每个所述测试煤粉的所述第一参数；
分别对每个所述测试煤粉进行微波辐射；
分别测试微波辐射后的每个所述测试煤粉在微波辐射之后的参数，得到每个所述测试煤粉的所述第二参数。
3.根据权利要求2所述的实验方法，其特征在于，对每个所述测试煤粉进行微波辐射的微波功率为1000～2000W，单次辐射的时间为10～50s。
4.根据权利要求3所述的实验方法，其特征在于，对所述测试煤粉进行微波辐射的温度不高于200℃。
5.根据权利要求4所述的实验方法，其特征在于，对所述测试煤粉进行微波辐射的方式为：每个所述测试煤粉在不同的微波功率下辐射固定的时间。
6.根据权利要求5所述的实验方法，其特征在于，对所述测试煤粉进行微波辐射的方式为：每个所述测试煤粉分别在不同的微波功率下辐射30s。
7.根据权利要求6所述的实验方法，其特征在于，对所述测试煤粉进行微波辐射的方式为：每个所述测试煤粉分别在1000W、1200W、1400W、1600W的微波功率下辐射30s。
8.根据权利要求4所述的实验方法，其特征在于，对所述测试煤粉进行微波辐射的方式为：多个所述测试煤粉在相同的微波功率下辐射不同的时间。
9.根据权利要求8所述的实验方法，其特征在于，对所述测试煤粉进行微波辐射的方式为：多个所述测试煤粉在1600W的微波功率下，分别辐射不同的时间。
10.根据权利要求9所述的实验方法，其特征在于，对所述测试煤粉进行微波辐射的方式为：多个所述测试煤粉在1600W的微波功率下，分别辐射10s、20s和30s。
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| 代少华: "微波辐照颗粒煤瓦斯吸附改性的实验研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技I辑》 * |
| 肖钢: "《煤层气》", 30 September 2015 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020024658A1 (zh) * | 2018-08-02 | 2020-02-06 | 西南石油大学 | 验证煤层气微波开采可行性的实验方法 |
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