高压条件下页岩对CH4、CO2气体吸附特征及其在二元混合气体中应用:以四川盆地焦石坝地区龙马溪组页岩为例

• 作者: 周世新 孙泽祥 张玉红 张臣 李朋朋 李靖 陈克非
• 来源期刊: 地球化学
• 学科: 地球科学
• 关键词: CH4吸附 CO2吸附 二元混合气体吸附 吸附特征 高压
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 中国典型富有机质页岩的发育和生储烃性能专辑
• 页码范围: 580-589
• 页数: 10页
• 分类号: P593|P618.13
• 字数: 7824字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19700/j.0379-1726.2019.06.006

摘要

为了解高压条件下页岩对甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)及二元混合气体吸附行为,以四川盆地焦石坝地区下志留统龙马溪组页岩样品为研究对象,通过重量法等温吸附实验,研究了不同温度压力条件下CH4、CO2在页岩中的吸附行为.实验表明,在0.01～50 MPa,40～100℃条件下,页岩对CH4、 CO2过剩吸附量随压力增大而增加,直至达到最大值,然后随压力增大而减小;绝对吸附量随压力增大而增加,在40～43 MPa之后,吸附量趋于稳定.在高压条件下,页岩对CO2吸附量大于CH4,约为其5倍.利用CH4、 CO2单一气体Langmuir吸附量和Langmuir压力,通过扩展的(Extended) Langmuir模型进行拟合,对不同比例CH4/CO2二元混合气体吸附量进行模拟预测,研究表明,二元气体总吸附量随混合气中CO2比例增大而增加.在高压条件下,Langmuir过剩吸附模型能较好地拟合CH4、 CO2在页岩中的吸附,扩展的Langmuir过剩吸附模型也能较好地拟合二元混合气体在页岩中的吸附.