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基于格子理论模型页岩储层气-固吸附分子动力学分析
  • ISSN号:1000-7849
  • 期刊名称:《地质科技情报》
  • 时间:0
  • 分类:P618.12[天文地球—矿床学;天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]中国地质大学能源学院,北京100083, [2]中国地质大学海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室,北京100083, [3]中国地质大学页岩气资源战略评价国土资源部重点实验室,北京100083, [4]中国石油华北油田分公司勘探开发研究院,河北任丘062552, [5]中国石油华北油田山西煤层气勘探开发分公司,山西晋城048300
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(41372139;41072098); 国家科技重大专项专题(2011ZX05018-001-002;2011ZX05009-002-205;2011ZX05033-004)
中文摘要:

利用格子理论模型探讨了甲烷在页岩中的吸附特征。该模型基于不同假设可发生一定转变,利用该理论预测甲烷吸附量的精度较高,绝对误差小于0.004 2mmol/g,预测精度随着温度的升高而略升;模型中确定的理论单层饱和吸附密度Г0及吸附质分子与微孔表面之间的接触势能εs等参数可用来指示温压对甲烷吸附特征的影响及页岩中纳米级微孔发育程度。随着温度的升高|εs|减小,|εs|与温度间的变化近乎线性;Г0〈Гmax,Г0可以大体表征分子吸附状态,甲烷在页岩中吸附的Г0和|εs|值比富含纳米级微孔的多孔活性炭小得多。同时讨论了所定义参数Y与X之间的线性关系,进而对微孔中吸附质分子间平均作用势εa进行了估算,结果表明|εa|〈|εs|;在测试温压范围内,随着温度的升高|εa|先升高后降低;温度较低时εs/εa倍率较大(7.05倍),随着温度升高,该倍率减小并逐渐趋于稳定(平均约3.37倍)。利用该理论对不同地区及不同类型页岩在更宽尺度温压范围内对页岩微观结构表征或真实含气量关系研究具参考价值。

英文摘要:

This paper describes pure methane's adsorption characteristics based on the lattice theory model. The model can make a difference based on different assumptions. This model has a high precision on predic- ting the adsorption quantity with the absolute error of less than 0. 0042 mmol/g. The determined parame- ters such as Г0 and ε+ can be used to indicate the influence of temperature-pressure of methane adsorption characteristics and the development degree of micropores. The value of |ε| decreases with the increase of temperature, with the relationship being almost linear,Г0〈Fmax and Г0 can roughly characterize the molecu than adsorption state, with the value of Г0 and |εs| of methane adsorption in the shale much smaller than that of the activated carbon rich in micro-pores. The discussion of the linear relationship of Y and X and the calculation of the value of εa show that the value of |εs| is smaller than |εs|] ,within the scope of P and T in this paper, |εs| gets alittle rise first and then decrease with the increasing temperature, at a lower temperature the ratio of ε+ and and an is larger(7. 05 times), but as the temperature increases, the ratio decreases and gradually becomes stable(3.37 times). The study of different types of shale on a wider scale temperature and pressure with this theory has a great significance for the shale microstructure characterization.

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期刊信息
  • 《地质科技情报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:中国地质大学(武汉)
  • 主编:姚书振
  • 地址:湖北武汉市鲁磨路388号中国地质大学
  • 邮编:430074
  • 邮箱:kjqb@cug.edu.cn
  • 电话:027-67885048
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7849
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1240/P
  • 邮发代号:38-130
  • 获奖情况:
  • 湖北省优秀期刊(各届,共4届)
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国地质文献预评数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:15734