由于我國(guó)的煤層地質(zhì)條件復(fù)雜、滲透率低，導(dǎo)致了煤層氣回收率不高，急需一些措施來(lái)改善煤層氣的現(xiàn)狀。現(xiàn)如今，水力壓裂是常用的方法，但考慮到水力壓裂對(duì)不同儲(chǔ)層的影響以及壓裂液對(duì)儲(chǔ)層和地層的污染，其他方法也在積極探索。注氣是提高煤層氣采收率的一種有效途徑。常用的驅(qū)替氣體主要為二氧化碳和氮?dú)?，煤?duì)二氧化碳的吸附能力強(qiáng)于甲烷，但二氧化碳吸附易引起氣脹導(dǎo)致滲透率顯著下降，適合于高滲透儲(chǔ)層。相對(duì)而言，煤對(duì)氮?dú)獾奈侥芰θ跤诩淄?，但注氮?dú)鈱?duì)低滲透儲(chǔ)層的氣脹作用有限，所以更適合低滲透儲(chǔ)層。前人研究表明，注氮能在宏觀上提高煤層氣采收率，但缺乏微觀上動(dòng)態(tài)變化的研究。

常用的流量檢測(cè)和氣相色譜分析法，無(wú)法直接觀察注入氮?dú)夂筒蛔⑷氲獨(dú)鈺r(shí)不同孔徑內(nèi)甲烷和水含量的動(dòng)態(tài)變化。而低場(chǎng)核磁共振(LF-NMR)是一種非侵入性的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)多孔介質(zhì)中流體氫原子含量的實(shí)驗(yàn)方法，可彌補(bǔ)傳統(tǒng)方法的缺陷。本文利用LF-NMR方法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)注入氮?dú)馀c不注入氮?dú)膺^程中不同孔徑中甲烷和水含量的動(dòng)態(tài)變化，以探索甲烷和水的流動(dòng)規(guī)律。

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核磁共振注氮煤中甲烷與水的運(yùn)動(dòng)軌跡

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