高压条件下CO2对页岩微观孔隙结构影响及其在页岩中的吸附特征

作者：张臣; 周世新^*; 陈科; 李靖; 陈克非; 张玉红; 李朋朋; 孙泽祥; 付德亮

来源：地球科学, 2019, 44(11): 3773-3782.

DOI：10.3799/dqkx.2019.107

• 页岩气
• 超临界CO2
• 微观结构
• 吸附
• 油气地质

为了解高压条件下二氧化碳(CO2)对页岩微观孔隙结构改造及吸附行为,以四川盆地焦页6井页岩为研究对象,通过低温N2吸附和重量法等温吸附实验,研究了不同温压条件下CO2处理前后的页岩微观结构特征及CO2在页岩中的吸附行为.研究表明随处理温度升高,CO2作用后的页岩比表面积呈下降趋势,平均孔径和孔体积呈上升趋势,微孔、中孔比例减少,宏孔比例增大.CO2会改变页岩孔隙结构,改变程度与温度呈正相关关系.研究同时表明页岩对CO2的过剩吸附量随压力增大而增加直至达到最大值,后随压力增大而减小;绝对吸附量随压力增大而增加,在40 MPa之后,吸附量趋于稳定.页岩对CO2的吸附行为与温度压力有关,在高压条件下,Langmuir模型依然能较好地拟合CO2在页岩中的吸附.

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院西北生态环境资源研究院; 中国地质调查局油气资源调查中心