Внедрение CO₂ в глубокие угольные пласты для усиленного извлечения угольного газа сочетает в себе экологические и экономические преимущества и обладает широкими перспективами развития. Для исследования изменений структуры угля различных типов после закачки CO₂ были отобраны 5 образцов с различной максимальной отражательной способностью керогена (R_{o, max}), и проведены эксперименты по закачке сверхкритического CO₂ при условиях температуры и давления, соответствующих глубине залегания 1500 м. С помощью низкотемпературного адсорбционного метода с азотом и метода порометрии ртути исследовались изменения поровой структуры образцов угля до и после закачки, а степень изменений количественно сравнивалась с использованием фрактальной теории. Результаты адсорбции азота показали, что объем пор в образцах угля после воздействия сверхкритического CO₂-H₂O сначала уменьшался, а затем увеличивался с повышением угольного ранга, при этом точка перегиба наблюдалась у коксового угля, а максимальное увеличение объема пор происходило в микропористой фазе (диаметр пор в диапазоне 0~2 нм). Изменения объема пор по данным порометрии ртути оказались более сложными: наблюдался значительный рост на стадиях переходных пор (диаметр пор >2~50 нм) и трещин (диаметр пор более 1000 нм) из-за реакции сверхкритического CO₂-H₂O, которая увеличила количество неэффективно связанных пор в угле, улучшая локальную проницаемость образцов; у некоторых образцов общий объем пор после реакции снижался, что может быть связано с закупоркой пор выпавшими минералами. Результаты фрактального анализа поровых параметров до и после реакции показали, что изменения структуры пор зависят от характеристик угля: изменение объема пор было более выраженным у угля низкого и высокого ранга, а при большем содержании минералов степень изменений была выше. Это исследование способствует углубленному пониманию влияния закачки CO₂ в глубокие угольные пласты на перестройку пористой структуры и может служить参考 для выбора площадок для проектов геологического хранения CO₂ и усиленного извлечения угля (CO₂-ECBM).

сверхкритический CO₂;CO₂-ECBM;угольный ранг;изменение пор;фракталы