基于Ono-Kondo格子模型的页岩气超临界吸附机理探讨
周尚文
王红岩
薛华庆
郭伟
李晓波
1.中国石油勘探开发研究院,北京100083;国家能源页岩气研发(实验)中心,河北廊坊065007;中国石油非常规油气重点实验室,河北廊坊0650072.中国石油勘探开发研究院,北京100083;国家能源页岩气研发(实验)中心,河北廊坊065007;中国石油非常规油气重点实验室,河北廊坊0650073.中国石油勘探开发研究院,北京100083;国家能源页岩气研发(实验)中心,河北廊坊065007;中国石油非常规油气重点实验室,河北廊坊0650074.中国石油勘探开发研究院,北京100083;国家能源页岩气研发(实验)中心,河北廊坊065007;中国石油非常规油气重点实验室,河北廊坊0650075.中国石油勘探开发研究院,北京100083;国家能源页岩气研发(实验)中心,河北廊坊065007;中国石油非常规油气重点实验室,河北廊坊065007
摘要：页岩气吸附机理的研究对于页岩气成藏和储量评价具有重要意义.甲烷在地层温度和压力条件下处于超临界状态,页岩气的吸附实际上为超临界吸附,但其机理目前尚不明确.在建立Ono-Kondo格子模型的基础上,结合低温氮气吸附和高压甲烷等温吸附实验,对龙马溪组页岩的微观孔隙结构和超临界吸附曲线进行了分析.结果表明,页岩中发育的孔隙尺度较小,比表面积较大,吸附气主要赋存于微孔和中孔中;页岩的等温吸附曲线在压力较大时,必然存在下降的趋势,这并非异常现象,而是超临界甲烷过剩吸附量的本质特征.Ono-Kondo格子模型对页岩高压等温吸附曲线的拟合效果很好,相关系数均在0.99以上,说明该模型可以表征页岩纳米孔隙中超临界甲烷的吸附特征.基于拟合得到的吸附相密度可将过剩吸附量转换为绝对吸附量,并直接计算地层温度和压力下甲烷的吸附分子层数,计算层数均小于1,表明甲烷分子并没有铺满整个孔隙壁面.因此受流体性质、吸附剂吸附能力和孔隙结构3个方面的影响,页岩气的吸附机理为单层吸附,不可能为双层甚至多层吸附.
关键词：页岩气Ono-Kondo模型超临界吸附机理过剩吸附量单层吸附
分类号：P624.7(地质、矿产普查与勘探)
论文发表日期：2017-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 1421-1430 )
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