甲烷在页岩中的吸附特征与机理
吸附气是页岩气的主要赋存状态之一,其含量在20％-85％之间(Curtis,2002).甲烷在页岩中的吸附受温度、压力、孔径结构与孔壁表面性质等因素影响.传统上,甲烷在页岩中的吸附主要用Langmuir模型来描述,该模型假设甲烷在页岩表面的吸附为单分子层吸附且被吸附分子之间无作用力,甲烷分子平铺在页岩孔隙的表面(Zhang et al.,2012).近年来,超临界Dubinin–Radushkevich(SDR)模型也用于描述富微孔材料的甲烷吸附特征(Rexer et al.,2013).与Langmuir不同的是,该模型考虑了被吸附分子之间的作用力,甲烷在页岩孔隙,尤其是微孔中的吸附不限于单分子层吸附.已有研究表明,我国南方高过热成熟度页岩中富含微孔.因此,有必要研究上述两个模型在表征甲烷在富微孔页岩中的吸附方面的差异及适用性.本研究以川东下志留统龙马溪组和上奥陶统五峰组黑色页岩为例,对其开展了甲烷在不同温度(35.4℃、50.4℃和65.4℃)和压力下(0.2-15.0MPa)的吸附实验,获取了甲烷过剩吸附曲线.在此基础上,分别利用上述两个模型对过剩甲烷吸数据进行了拟合,获取了各自的甲烷吸附相密度、最大绝对吸附量及吸附热力学参数,并探讨了温度对甲烷吸附相密度及最大绝对吸附量的影响.
页岩气勘探 页岩 甲烷 吸附特征 吸附机理
田辉 李腾飞 肖贤明
中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室,广东省广州市,510640
国内会议
青岛
中文
105-106
2015-10-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）