一种利用煤岩验证煤层气微波开采的方法与流程

本发明属于能源
技术领域：
，具体涉及一种利用煤岩验证煤层气微波开采的方法。
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。技术实现要素：鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用煤岩验证煤层气微波开采的方法，以有效地改善上述问题。本发明的实施例是这样实现的：本发明实施例提供了一种利用煤岩验证煤层气微波开采的方法，包括：提供多个测试煤岩，在不同测试条件下，分别测试所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩在微波辐射前后的参数，得到在原始状态下的第一参数，以及微波辐射状态下的第二参数，其中，所述第一参数和所述第二参数均包括孔隙度以及渗透率；基于所述第一参数以及所述第二参数得到验证结果。在本发明可选的实施例中，分别测试所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩在微波辐射前后的参数，得到在原始状态下的第一参数，以及微波辐射状态下的第二参数，包括：分别测试所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩在微波辐射前的原始状态下的参数，得到每个测试煤岩的第一参数；分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行微波辐射；分别测试微波辐射后的所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩在微波辐射状态下的参数，得到每个测试煤岩的第二参数。在本发明可选的实施例中，分别测试所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩在微波辐射前的原始状态下的参数，包括：分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行加热，使每个测试煤岩的含水饱和度相同；分别测试加热后的所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩在微波辐射前的原始状态下的参数。在本发明可选的实施例中，分别测试所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩在微波辐射前的原始状态下的参数，包括：分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行加热，使每个测试煤岩的含水饱和度不同；分别测试加热后的所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩在微波辐射前的原始状态下的参数。在本发明可选的实施例中，分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行加热，包括：分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行不高于200摄氏度的加热。在本发明可选的实施例中，所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩的含水饱和度相同时，分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行微波辐射，包括：利用相同功率的微波分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行不同时长的微波辐射。在本发明可选的实施例中，利用相同功率的微波分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行不同时长的微波辐射，包括：利用功率为600w至2400w之间的相同功率的微波分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行不同时长的微波辐射。在本发明可选的实施例中，所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩的含水饱和度相同时，分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行微波辐射，包括：利用不同功率的微波分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行相同时长的微波辐射。在本发明可选的实施例中，利用不同功率的微波分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行相同时长的微波辐射，包括：利用功率为600w至2400w之间的不同功率的微波分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行不同时长的微波辐射。在本发明可选的实施例中，所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩的含水饱和度不同时，分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行微波辐射，包括：利用相同功率的微波分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行相同时长的微波辐射。本发明实施例提供的利用煤岩验证煤层气微波开采的方法，包括：提供多个测试煤岩，在不同测试条件下，分别测试所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩在微波辐射前后的参数，得到在原始状态下的第一参数，以及微波辐射状态下的第二参数，其中，所述第一参数和所述第二参数均包括孔隙度以及渗透率；基于所述第一参数以及所述第二参数得到验证结果。通过测试多个测试煤岩中的各个测试煤岩在原始状态下以及微波辐射状态下的参数，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岩的孔隙度、渗透率、力学性质等的变化，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。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、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。图1示出了本发明实施例提供的一种利用煤岩验证煤层气微波开采的方法的流程图。图2示出了本发明实施例提供的图1中的步骤s101的流程图。图3示出了本发明一实施例提供的图2中的步骤s201的流程图。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，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。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利用煤岩验证煤层气微波开采的方法，参阅图1所示。下面将结合图1所示的步骤对进行说明。步骤s101：提供多个测试煤岩，在不同测试条件下，分别测试所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩在微波辐射前后的参数，得到在原始状态下的第一参数，以及微波辐射状态下的第二参数。提供多个测试煤岩，在不同测试条件下，分别测试所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩在微波辐射前后的参数，得到各个测试煤岩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状态下的第二参数。其中，所述第一参数和所述第二参数均包括孔隙度以及渗透率。其中，所述多个测试煤岩中的各个测试煤岩为同一个煤岩进行分割后得到的多个测试煤岩。其中，各个测试煤岩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，测试煤岩a在辐射前后的测试条件相同。本实施例中，各个测试煤岩的测试条件不同，例如，测试煤岩a的测试条件与测试煤岩b的测试条件不同。其中，作为一种可选的实施方式，可以结合图2所示的步骤实现上述过程。步骤s201：分别测试所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩在微波辐射前的原始状态下的参数，得到每个测试煤岩的第一参数。作为一种可选的实施方式，可以结合图3所述的步骤对该过程进行说明。步骤s301：分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行加热，使每个测试煤岩的含水饱和度相同。分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行加热，使每个测试煤岩的含水饱和度相同，例如，使每个测试煤岩的含水饱和度保持在0.5％至2.5％内的某一数值左右，如，使每个测试煤岩的含水饱和度保持在1％左右。步骤s302：分别测试加热后的所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩在微波辐射前的原始状态下的参数。然后在保证相同含水饱和度的前提下，分别测试每个测试煤岩在微波辐射前的原始状态下的参数，例如，选用含水饱和度为1％的多个测试煤岩进行测试。作为另一种可选的实施方式，分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行加热，使每个测试煤岩的含水饱和度不同，例如，使每个测试煤岩的含水饱和度保持在0％至2.5％内的某个数值左右，例如，0％、0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％等。然后在保证含水饱和度不同的前提下，分别测试每个测试煤岩在微波辐射前的原始状态下的参数。其中，分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行加热时，其加热温度行不高于200摄氏度，即分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行不高于200摄氏度的加热。其中，需要说明的是，作为一种替代的方式，也可以是直接选用含水饱和度相同或不同的测试煤岩来进行测试，无需通过加热的方式，使每个测试煤岩的含水饱和度不同或相同。步骤s202：分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行微波辐射。作为一种可选的实施方式，所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩的含水饱和度相同时，该过程包括：利用相同功率的微波分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行不同时长的微波辐射。例如，选用功率为600w至2400w之间的某一数值的微波分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行不同时长的微波辐射。例如，选用功率为1600w微波分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行不同时长的微波辐射。其中，为了便于理解，假设有4个含水饱和度相同的测试煤岩(例如，含水饱和度均为1％)，分别为测试煤岩a、测试煤岩b、测试煤岩c、测试煤岩d，则上述过程可以表示为，选用功率为1600w微波对测试煤岩a时间10秒的微波辐射，选用功率为1600w微波对测试煤岩b时间15秒的微波辐射，选用功率为1600w微波对测试煤岩c时间20秒的微波辐射，选用功率为1600w微波对测试煤岩d时间30秒的微波辐射等。作为另一种可选的实施方式，所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩的含水饱和度相同时，该过程包括：利用不同功率的微波分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行相同时长的微波辐射。例如，选用功率为600w至2400w之间的多个数值的微波分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行相同时长的微波辐射。其中，为了便于理解，假设有4个含水饱和度相同的测试煤岩(例如，含水饱和度均为1％)，分别为测试煤岩a、测试煤岩b、测试煤岩c、测试煤岩d，则上述过程可以表示为，选用功率为1000w微波对测试煤岩a时间30秒的微波辐射，选用功率为1200w微波对测试煤岩b时间30秒的微波辐射，选用功率为1400w微波对测试煤岩c时间30秒的微波辐射，选用功率为1600w微波对测试煤岩d时间30秒的微波辐射等。作为另一种可选的实施方式，所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩的含水饱和度不同时，该过程包括：利用相同功率的微波分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行相同时长的微波辐射。例如，选用功率为600w至2400w之间的某一数值的微波分别对所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩进行相同时长的微波辐射。其中，为了便于理解，假设有4个含水饱和度不同的测试煤岩，分别为测试煤岩a(例如，含水饱和度为0％)、测试煤岩b(例如，含水饱和度均为1％)、测试煤岩c(例如，含水饱和度均为2％)、测试煤岩d(例如，含水饱和度均为2.5％)，则上述过程可以表示为，选用功率为1600w微波对测试煤岩a时间30秒的微波辐射，选用功率为1600w微波对测试煤岩b时间30秒的微波辐射，选用功率为1600w微波对测试煤岩c时间30秒的微波辐射，选用功率为1600w微波对测试煤岩d时间30秒的微波辐射等。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600w至2400w之间的任一数值均可。同理，上述示意的时间，如10秒、15秒、20秒、30秒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。步骤s203：分别测试微波辐射后的所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩在微波辐射状态下的参数，得到每个测试煤岩的第二参数。微波辐射完成后，分别测试微波辐射后的所述多个测试煤岩中的每个测试煤岩在微波辐射状态下的参数，得到每个测试煤岩的第二参数。其中，所述第二参数包括测试煤岩的孔隙度以及渗透率。其中，需要说明的是，本实施例中，分别测试了含水饱和度相同的多个煤岩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。也测试了含水饱和度相同的多个煤岩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。还测试了含水饱和度不同的多个煤岩利用相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。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)煤岩含水饱和度(％)110003012120030131400301416003015160020161600101716003008160030191600302101600302.5步骤s102：基于所述第一参数以及所述第二参数得到验证结果。在得到各个测试煤岩在原始状态下的第一参数，以及微波辐射状态下的第二导参数后，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岩的孔隙度、渗透率、力学性质等的变化，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。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。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的方法实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图显示了根据本发明的多个实施例的方法的可能实现的体系架构、功能和操作。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上所述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。当前第1页12