页岩中气体的超临界等温吸附研究 - Core.PDF

第43 卷 第3 期 煤田地质与勘探 Vol. 43 No.3 2015 年6 月 COAL GEOLOGY EXPLORATION Jun. 2015 文章编号1001-1986(2015)03-0045-06 页岩中气体的超临界等温吸附研究 1 1,3 2,4 2,4 2,4 刘圣鑫 ，钟建华 ，马寅生 ，尹成明 ，刘成林 ， 2 1 1 1 1 李宗星 ，李 勇 ，刘 选 ，毛 毳 ，刘晓光 (1. 中国石油大学，山东 青岛 266580 ；2. 中国地质科学院地质力学研究所，北京 100081 ；3. 中科院 广州地球化学研究所，广东 广州 510640 ；4. 中国地质科学院页岩油气评价重点实验室，北京 100081) ：页岩气等温吸附实验多为临界温度以上的吸附实验，其得到的吸附量为过剩吸附量。为了研 究页岩气超临界等温吸附机理，运用重力法，在临界温度以上，分别进行了甲烷和二氧化碳在页 岩中的高压等温吸附实验。在分析经典型吸附和超临界吸附区别的基础上，通过修改的超临界等 温吸附模型(Langmuir 方程和微孔充填(Dubinin Radushkevich，D-R))对实验数据进行了拟合。结果 表明：简单的Langmuir 方程可近似拟合甲烷吸附实验数据，但精度不高，且无法拟合二氧化碳的 吸附数据；将吸附相密度作为可优化参数，修改的微孔充填模型和Langmuir 模型能很好地拟合甲 烷和二氧化碳的吸附数据，其中修改的微孔充填模型拟合效果最好，且回归得到的超临界甲烷吸 附相密度同文献报道的一致，表明吸附气可能以微孔充填的形式存在。 ：过剩吸附量；超临界吸附；Langmuir 方程；Dubinin Radushkevich 方程 ：P618.13 ：A DOI ： 10.3969/j.issn.1001-1986.2015.03.009 Super-critical isothermal adsorption of gas in shale 1 1,3 2,4 2,4 LIU Shengxin , ZHONG Jianhua , MA Yinsheng , YIN Chengming , LIU Chenglin2,4 2 1 1 1 1 , LI Zongxing , LI Yong , LIU Xuan , MAO Cui , LIU Xiaoguang (1. School of Earth Science and Technology, China University Petroleum, Qingdao 266580, China; 2. Institue of Geomechanic, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100081, China; 3. Geochemistry In