页岩干酪根吸附规律的分子模拟研究

作者：李晶辉; 韩鑫; 黄思婧; 余洋阳; 强贤宇; 顾康福; 侯大力^*

来源：油气藏评价与开发, 2022, 12(03): 455-461.

DOI：10.13809/j.cnki.cn32-1825/te.2022.03.007

• 分子模拟
• 页岩气
• 干酪根
• 吸附
• 吸附机理

页岩气是以CH4为主赋存在有机质页岩的非常规天然气，其中的吸附气是页岩气后期产量的主要来源，因此，研究页岩的吸附机理对页岩气开发有重要作用。利用Ⅱ型(混合型干酪根，来源于浮游生物)干酪根分子建立Ⅱ型干酪根模型，采用蒙特卡洛方法和分子模拟方法研究CH4在Ⅱ型干酪根中的微观吸附行为和机理，通过实验数据验证了该模型，并进一步探究了孔径、温度和压力对吸附行为的影响。研究取得的认识如下：(1)孔径越大，CH4超额吸附量越大；温度越高，CH4超额吸附量越低；压力越大，CH4绝对吸附量先快速上升后逐渐平缓，CH4超额吸附量先上升后下降；(2)随着孔径的增加，CH4的吸附热越来越少，并从吸附热看，CH4在干酪根的吸附行为是物理吸附；(3)孔径小于1 nm时，CH4在干酪根中为吸附相；孔径大于1 nm时，CH4在干酪根中为吸附相与游离相共存。

• 单位
  成都理工大学; 油气藏地质及开发工程国家重点实验室