页岩气吸附量校正及其吸附性影响因素

作者：周军平; 范茂琳; 鲜学福; 杨康; 陆朝晖

来源：煤炭科学技术, 2022, 50(02): 154-162.

DOI：10.13199/j.cnki.cst.2021-0715

• 页岩气
• 吸附相密度
• 矿物组分
• 孔隙结构
• 分形维数
• 吸附特性

为探究页岩矿物组分、孔隙结构及其分形维数对页岩吸附特性的影响，开展龙马溪组、五峰组以及延长组页岩总有机碳(TOC)含量测试、X射线衍射(XRD)测试、低温N2吸附测试，CH4等温吸附实验，基于吸附相体积Va恒定、吸附相密度ρa恒定2种方法对页岩气绝对吸附量进行了校正，并采用Langmuir模型对绝对吸附量进行了拟合，在此基础上获得了页岩矿物组分、孔隙结构以及Langmuir模型参数之间的关系。结果表明：Langmuir模型能很好地拟合实验条件下CH4在不同页岩上的吸附数据，且Langmuir模型对基于Va恒定方法得到的页岩气绝对吸附量拟合结果精度更高。Langmuir体积VL与页岩TOC、石英含量、比表面积、孔体积均呈正相关关系，与平均孔径呈负相关关系，与黏土矿物相关性较差；页岩孔隙结构分形维数D与其TOC含量、石英矿物含量、比表面积、孔体积呈正相关关系，与平均孔径呈负相关关系，与黏土矿物相关性较差；分形维数D与VL呈正相关关系，与Langmuir压力PL呈负相关关系，表明分形维数越大，页岩吸附能力越强。

• 单位
  重庆大学; 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室