氧化作用可改善煤层渗透率但部分煤样氧化后亲水性增强，对煤层气长期产出不利，相近条件下氧化后渗透率显著增大且亲水性增幅小或减弱的“优质”煤层显然具有更好的改性效果。氧化作用下有机质变化为渗透率及润湿性的变化提供部分驱动力，当前可见煤样氧化后官能团呈同向变化但改性效果相反的报道。为探究氧化作用下煤层渗透率与润湿性对有机质变化的联合响应，对取自我国煤层气开发热点地区的8个煤矿样品开展了氧化改造前后渗透率、孔隙结构、润湿性及大分子结构测试。结果表明煤样氧化改造后不同有效应力条件下渗透率多呈增大趋势，初始渗透率(无应力条件下，k0)与润湿角（CA）平均变化幅度分别为65.8%及-40.9%，但二者变化幅度未见明显相关性，k0与CA变化幅度比值的绝对值(k0-c/CA-c)介于0.2-4.2。氧化剂进入煤样后，有机质被溶解形成新孔裂隙，导致总孔隙度及渗透率增大，k0增幅随孔隙度增大呈现出增大趋势。部分脂肪及羟基等被氧化形成极性不同的含氧官能团，是导致改性效果呈现出差异的根本原因。k0-c/CA-c与脂肪、羧酸变化幅度及羧酸与脂肪变化幅度比值的绝对值呈负相关，基于煤样有机质变化可初步评估氧化改性效果，当脂肪减幅超过20%且羧酸与脂肪变化幅度比值的绝对值小于0.5时，k0-c/CA-c超过2，指示相较于渗透率的明显改善亲水性变化相对较小。

1 方法
1.1 样品
1.2 实验测试
2 结果
2.1 氧化前后大分子结构
2.2 氧化前后孔隙结构
2.3 氧化前后渗透率
2.4 氧化前后润湿性
3 讨论
3.1 氧化作用下煤样改性效果对比
3.2 渗透率与润湿性对有机质变化的联合响应
4 结论

张宝鑫,傅雪海,Zeng Fanhua Bill,等.氧化作用下煤样渗透率与润湿性对有机质变化的联合响应[J/OL].煤炭学报,1-12[2024-12-16].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.0758.