考虑多因素的页岩气吸附模型
——以川东南五峰组—龙马溪组页岩为例
2021-04-11李爱芬韩文成ASADULLAHMemon
煤炭学报 2021年3期
李爱芬,韩文成,孙 海,ASADULLAH Memon
(中国石油大学(华东) 石油工程学院,山东 青岛 266580)
随着全球对油气资源需求的日益增长,非常规油气资源成为了能源领域研究的热点。北美和中国是目前世界上页岩气探明储量最大的地区[1],我国的页岩气探明地质储量为7.643×1011m3[2]。吸附作为页岩气最为重要的存储方式之一,其吸附气可占总气量的20%~85%[3-5]。因此,正确认识复杂条件下页岩气的吸附规律,建立合理的吸附模型对页岩气的储量评价和勘探开采具有非常重要的意义。
页岩气的吸附同时受页岩自身物理化学性质和外界条件的共同影响。郭秋田[6]认为有机质含量是控制页岩储层含气性的关键因素,其含量越高,页岩吸附能力越强,而温度升高对页岩气解吸起到活化作用,从而导致吸附量降低。郭为等[7]采用龙马溪组页岩开展了不同温度下的吸附实验,结果表明温度升高导致页岩吸附量降低,并提出了可用等量吸附热曲线预测不同温度下页岩的吸附曲线。XIONG等[8]通过分子模拟研究发现随着温度升高甲烷的等量吸附热减小,分子热运动加剧,吸附量降低。ZHAO等[9]研究发现当温度由298 K升高至348 K时,20 MPa下甲烷在II型干酪根上的吸附量下降了21.94%。ZHOU等[10]的研究发现甲烷在干酪根上的吸附随温度的升高而线性减小,线性相关系数高于0.996。
ROSS等[11]通过吸附实验发现总有机碳含量(TOC含量)与吸附量呈正相关关系,认为这是由于TOC含量高的页岩0.3~2.0 nm的微孔体积更大。刘雄辉[12]认为TOC含量与页岩中微纳米孔隙的发育有关,TOC含量越高页岩气的吸附量越高。……
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