许心怡，岳长涛，李术元，马跃，杨飞

中国石油大学(北京)理学院油页岩实验室，北京102249

0 引言

页岩气是由富含有机质的致密岩石生成的一种非常规天然气，以吸附态和游离态存在于页岩孔隙和裂缝中，尤其是吸附态的页岩气含量可占总储量的20%～85%[1]。页岩储层中含有大量的有机质，有机质含量大、成熟度高的页岩其吸附气量多，页岩矿物成分的变化也影响了页岩对气体的吸附能力[2-3]。开采过程中，随着游离态天然气的采出，页岩层压力逐渐降低，吸附气被解吸并进入储层基质中成为游离气[4]。页岩储层性质的多样性造成了页岩内部微孔隙及孔道结构发育不同，影响了页岩气的解吸。

我国页岩气勘探开发起步晚、地质背景复杂、开发难度大、开发技术要求高，页岩气与煤层气的吸附机理相似，目前对页岩气的等温吸附解吸及甲烷碳同位素分馏研究借鉴了煤层气相关的研究方法。针对页岩气吸附和解吸过程中甲烷碳同位素分馏的研究，Meng等[5]认为页岩气解吸过程中甲烷碳同位素值持续增大；杨振恒等[6]通过解析气碳同位素值特征判断页岩气的产气阶段及含气量，并认为在现场解析过程中，气体的甲烷同位素值随解析率的增加而增大；然而，陈斐然等[7]通过现场解析实验认为δ13C1与单位质量解析气量的相关性相对较差。针对页岩气在扩散运移的过程中是否会发生甲烷碳同位素的分馏，Schoell[8]认为煤层气的运移不会引起甲烷碳同位素的变化，Galimov等[9]认为，扩散运移过程富集12C还是13C主要与运移机制和介质有关。……