我国页岩气勘探开发处于初级阶段,对页岩气吸附微观机理认识存在技术空白。将采自于四川盆地典型页岩气藏储层岩心,利用X射线、红外、比表面及孔隙度测量仪、元素分析仪等表征手段分析岩心抽提物的分子结构参数信息,建立岩心表面片段的分子结构。应用分子动力学和量子力学方法(如密度泛函理论方法DFT等),从分子尺度模拟页岩气体组分(CH4, C2H6,CO2, N2等)与岩心表面的竞争吸附作用;研究CH4气体分子在不同晶面的吸附行为,比较分子在不同吸附位的吸附特性(吸附能),分析不同矿物组成对CH4吸附的影响。开展页岩气在实际页岩气藏储层岩心中吸附规律实验研究和敏感实验,通过不同条件下的页岩岩心对页岩气吸附实验测定和分析,研究岩心矿物组成、有机碳含量、储层温度、压力等对页岩气及其他伴生气体组分的吸附规律,并与模拟结果进行对比分析。项目研究成果对认识页岩气赋存机理具有重要指导意义。
英文主题词shale gas;adsorption;molecular scale;Monte Carlo;DFT