伊利石中Si/Al元素在碳酸溶液中溶解的动力学特征

• 作者: 于芸芸 倪小明 王延斌 高莎莎
• 来源期刊: 天然气工业
• 关键词: 伊利石 碳酸 硅元素 铝元素 溶解 反应动力学 CO2泵注 界面反应模型 表观活化能
• 年，卷（期）: 2014,（8）
• 所属期刊栏目: 地质勘探
• 页码范围: 20-26
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2014.08.004

摘要

查明碳酸溶液与伊利石矿物(煤层主要黏土矿物之一)的反应特征,能够为煤层气井注CO2提高采收率(ECBM)工艺泵注参数优化及储层物性变化分析提供理论依据.为此,以沁水盆地潞安矿区余吾、常村矿煤样为例,测试了煤样中黏土矿物的含量,进行了25℃、35℃、45℃条件下,单一伊利石矿物与不同酸度碳酸溶液的反应实验;应用分光光度计、X射线衍射仪、能谱仪测试分析了反应液中Si、Al元素含量和反应前后伊利石结构与元素变化的情况,得出了Si元素溶出的反应动力学模型,并求取了Si元素溶出的表观活化能.实验结果表明:①当溶液pH值和反应时间相同时,Si元素的溶出量随温度的升高而增大,而Al元素的溶出量变化却很小;②当溶液pH值和温度相同时,随反应时间增加,Si元素含量呈先增加后减小的趋势,并有一定的振荡,且温度越高,Si元素达到溶出最大值的时间越短,而Al元素溶出速率较快,迅速达到溶出平衡;③Si元素的溶出符合扩散控制的界面反应模型,pH值越低,Si元素越易于溶出,表观活化能越小;④由于碳酸酸性较弱,伊利石与其反应后,晶体结构未发生明显的破坏.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	倪小明	河南理工大学能源科学与工程学院	50	440	13.0	18.0
3	王延斌	中国矿业大学地球科学与测绘工程学院	79	946	17.0	27.0
4	高莎莎	中国矿业大学地球科学与测绘工程学院	7	41	3.0	6.0
5	于芸芸	河南理工大学能源科学与工程学院	4	8	2.0	2.0