在能源轉(zhuǎn)型與應(yīng)對(duì)氣候變化的大背景下，碳捕獲、利用與封存（CCUS）技術(shù)備受關(guān)注。與此同時(shí)，深部煤層蘊(yùn)含的豐富天然氣資源，成為能源開(kāi)采領(lǐng)域的新焦點(diǎn)。如何高效開(kāi)采深部煤層天然氣并提高采收率，是當(dāng)前研究的重要課題，而低場(chǎng)核磁共振技術(shù)在其中正展現(xiàn)出獨(dú)-特的價(jià)值。

CCUS 技術(shù)旨在捕獲工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放的二氧化碳，并將其運(yùn)輸?shù)胶线m的地點(diǎn)進(jìn)行利用或封存。當(dāng) CCUS 技術(shù)應(yīng)用于深部煤層時(shí)，二氧化碳可以置換出煤層中的天然氣，從而提高天然氣采收率。然而，深部煤層的地質(zhì)條件復(fù)雜，要實(shí)現(xiàn)高效的二氧化碳注入與天然氣開(kāi)采，需要對(duì)煤層的結(jié)構(gòu)和特性有精準(zhǔn)的了解。

低場(chǎng)核磁共振技術(shù)（Low - Field NMR）基于原子核磁矩在外加磁場(chǎng)中的共振現(xiàn)象，通過(guò)檢測(cè)樣品中氫原子的共振信號(hào)來(lái)獲取物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)信息。在深部煤層研究中，該技術(shù)可用于分析煤層的孔隙結(jié)構(gòu)、孔徑分布以及流體分布等關(guān)鍵參數(shù)。

大口徑核磁共振成像分析儀MacroMR系列

對(duì)于 CCUS 在深部煤層的應(yīng)用，低場(chǎng)核磁共振技術(shù)能助力研究人員明確二氧化碳在煤層中的擴(kuò)散與吸附規(guī)律。通過(guò)精準(zhǔn)測(cè)定煤層的孔隙結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)，我們可以更好地掌握二氧化碳注入后與煤層及天然氣的相互作用機(jī)制。例如，了解二氧化碳如何在煤層孔隙中遷移，以及它對(duì)天然氣解吸過(guò)程的影響，從而優(yōu)化二氧化碳注入方案，提高天然氣的置換效率。

在實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中，利用低場(chǎng)核磁共振技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)深部煤層的變化，有助于及時(shí)調(diào)整開(kāi)采策略。若發(fā)現(xiàn)某一區(qū)域二氧化碳注入效果不佳，可根據(jù)該技術(shù)提供的煤層結(jié)構(gòu)和流體分布信息，調(diào)整注入?yún)?shù)或開(kāi)采方式，確保二氧化碳能夠更有效地置換出天然氣，進(jìn)一步提高采收率。

此外，低場(chǎng)核磁共振技術(shù)還可以幫助評(píng)估 CCUS 項(xiàng)目對(duì)深部煤層天然氣開(kāi)采的長(zhǎng)期影響。通過(guò)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)煤層結(jié)構(gòu)和氣體分布的變化，為可持續(xù)的能源開(kāi)采提供科學(xué)依據(jù)。

綜上所述，低場(chǎng)核磁共振技術(shù)與 CCUS 在深部煤層天然氣開(kāi)采中的結(jié)合，為提高天然氣采收率帶來(lái)了新的契機(jī)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，有望在深部煤層天然氣開(kāi)采領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更高的效率與更環(huán)保的開(kāi)采模式，為能源供應(yīng)和碳減排目標(biāo)做出積極貢獻(xiàn)。