温度压力耦合作用下的页岩气吸附分子模拟——以鄂西地区下寒武统为例

• 作者: 方镕慧 刘晓强 张聪 李美俊 夏响华 黄志龙 杨程宇 韩秋雅 汤韩琴
• 来源期刊: 天然气地球科学
• 学科: 工学
• 关键词: 页岩气 吸附 温度和压力 扬子区 下寒武统
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 非常规天然气
• 页码范围: 138-152
• 页数: 15页
• 分类号: TE132.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2021.07.017

摘要

为考察随地层温度和压力变化,页岩气吸附性质变化规律,采用分子模拟技术,构建黏土矿物—干酪根复合分子模型,揭示在温度压力耦合作用下页岩气吸附特征及微观机理.研究结果显示,页岩气在干酪根、干酪根—伊利石复合模型、伊利石狭缝孔吸附能力依次降低,且均为较弱的物理吸附;页岩气在狭缝孔中的吸附量随着地质埋深的增加而增加,但当狭缝孔道被水分子占据后页岩气吸附量不再呈现出明显的增加趋势;在压力较低的情况下,气体的吸附能力由压力决定,在压力较高的情况下,气体的吸附能力由温度控制,在超高压且含水率较高的条件下,页岩气会以溶解气的方式赋存于含水页岩之中.模拟结果进一步表明,页岩气在干酪根—伊利石复合模型中的吸附主要以游离气为主,吸附气次之,其中吸附气含量占比达20.55％ ～38.82％.研究结果对分析随地层演化页岩气吸附性质变化规律及含气性预测具有一定的实践意义.