湿度对CH4/CO2在干酪根中吸附的影响:分子模拟研究

• 作者: 叶洪涛 孙一丹 宁正福 张文通 李钟原 王庆 秦慧博 黄亮
• 来源期刊: 石油科学通报
• 关键词: CH4吸附 CO2吸附 竞争吸附 干酪根 湿度 分子模拟
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 石油化学
• 页码范围: 422-430
• 页数: 9页
• 字数: 5430字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2096-1693.2017.03.039

摘要

CH4和CO2在不同湿度页岩干酪根中的吸附行为对页岩CO2埋存具有重要指导意义.本文采用分子动力学(MD)方法构建和优化干燥的干酪根模型,采用巨正则蒙托卡罗(GCMC)方法构建不同湿度含量的干酪根模型,并模拟CH4、CO2单组分及其混合气体在干酪根模型中的吸附行为.通过分析湿度对CH4和CO2吸附量、等量吸附热和吸附选择性的影响,对页岩CO2埋存提高气体采收率的潜在可行性进行了探讨.研究发现:①水分子在高湿度下易形成笼形团簇结构,恶化CO2置换CH4的效果;②页岩CO2埋存提高CH4采收率在低储层压力条件下开发效果更好;③CO2置换CH4的效果在低湿度下随湿度含量增加而得到改善,对于干酪根成熟度较高的页岩储层,可考虑在气藏开发后期注入CO2和一定水蒸气含量的混合物.