CO2 увеличивает добычу метана из угольных пластов
Научная группа из Московского физико-технического института (МФТИ) совместно с китайскими и португальскими коллегами впервые проследила, как закачка углекислого газа изменяет фрактальную структуру нанопор в углях, в режиме реального времени. Использование метода синхротронного малоуглового рентгеновского рассеяния позволило ученым обнаружить, что поры размером от 10 до 70 нанометров ведут себя по-разному в зависимости от их величины, что важно для повышения эффективности добычи метана и разработки технологий безопасного захоронения CO₂. Результаты исследования опубликованы в одном из ведущих (импакт-фактор = 13,2) научных журналов Chemical Engineering Journal.
Добыча метана из угольных пластов — одна из сложнейших задач в горном деле. Уголь обладает сложной, неоднородной структурой: его поровое пространство состоит из множества каналов размером от единиц нанометров до мм трещин. Исследовать сразу все эти уровни структуры невозможно, наиболее сложна для исследования наноструктура.
Для повышения газоотдачи в пласты можно закачивать углекислый газ. При этом структура пор начинает меняться — одни сжимаются, другие расширяются, третьи заполняются газом. До сих пор ученые не могли в реальном времени проследить, как именно происходит эта перестройка и как она влияет на способность пласта отдавать метан. Без этого понимания технологии закачки CO₂ остаются в значительной степени «эмпирическими», а эффективность извлечения газа — труднопрогнозируемой.