柴达木盆地东部石炭系页岩吸附特性实验研究

作     者：李晓媛 曹峰 岳高凡 李英杰 于青春 LI Xiaoyuan;CAO Feng;YUE Gaofan;LI Yingjie;YU Qingchun

作者机构：中国地质科学院水文地质环境地质研究所 中国地质大学(北京)水资源与环境学院 中国地质环境监测院 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院 

基　　金：国家自然科学基金项目(40772208 41272387) 中国地质调查局地质调查项目(12120113040000-3 1212011120964) 

出 版 物：《地学前缘》 (Earth Science Frontiers)

年 卷 期：2016年第23卷第5期

页      码：95-102页

摘      要：柴达木盆地东部石炭系页岩是一套待开发的优质烃源岩,吸附是页岩气最主要的储集状态,但针对该区页岩吸附特征的研究较少。依据物质守恒与热力学平衡原理,运用自主设计的气固双相等温吸附实验仪,参考煤的高压等温吸附测定行业标准,对取自柴达木盆地东部石浅1井的页岩样品进行了不同温度(30℃、40℃、50℃和60℃)的甲烷等温吸附实验研究,并运用Langmuir-Freundlich(L-F)模型对吸附量实验值进行非线性回归分析;根据Clausius-Clapeyron方程计算得到页岩对甲烷的等量吸附热方程。研究结果表明:压力一定时,页岩对甲烷的吸附量随着温度升高而降低;温度一定时,随压力升高,甲烷吸附量出现先增大后降低的现象,具有典型的超临界吸附特征;L-F模型对等温吸附过程拟合效果良好,实验结果将模型中4个参数确定,且各参数物理意义明确;计算得到等量吸附热与吸附量之间的关系为:q=-3 679.7n+9 779.5,等量吸附热随吸附量增大而降低。等量吸附热结合L-F模型可以预测任意温度、压力下页岩对甲烷的吸附量,且预测值与实验所得数据结果吻合较好,对页岩气储量评估与开发利用具有实际意义。

主 题 词：吸附实验 Langmuir—Freundlich模型 等量吸附热 页岩气 柴东 

学科分类：0709[理学-地质学] 0819[工学-海洋工程类] 081803[081803] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0708[理学-地球物理学类] 0816[工学-纺织类] 

核心收录：

D　O　I：10.13745/j.esf.2016.05.010

馆 藏 号：203185282...