气润湿性岩石吸附甲烷的实验和量子化学研究

【摘要】：为解决凝析气藏开采中反凝析液堵塞损害和低渗、特低渗储层液相圈闭损害,气润湿方法近年来成为研究热点,然而岩石的润湿性改变后,其表面对CH4的吸附能力变化不容忽视。为此,对气润湿反转前后固体对CH4的吸附能力变化进行了实验和量子化学研究。采用AST系列煤层气吸附/解吸实验装置对气润湿反转前后石英砂对CH4的吸附能力进行测试,并依据所提出的液润湿和气润湿岩石表面原子簇模型,利用量子化学从头计算法(HF-3-21G)计算了2种润湿性表面与CH4分子的相互作用关系,包括吸附势阱和吸附距离。在同等平衡压力条件下,气润湿石英砂对CH4的吸附量约比液润湿石英砂低1个数量级;量子化学研究结果表明,气润湿反转后的固体表面对CH4分子的吸附能力减弱,吸附距离增加约1 nm,CH4分子在液润湿岩石和气润湿岩石表面均为单分子层物理吸附。 【作者单位】： 油气资源与探测国家重点实验室中国石油大学;石油工程教育部重点实验室中国石油大学;重质油国家重点实验室中国石油大学;
【关键词】： 气润湿性 固体表面 吸附 CH 量子化学 从头计算法 吸附势阱
【基金】：国家自然科学杰出青年科学基金项目“多孔介质油气藏气润湿性基础理论研究”(50925414) 国家高技术研究发展计划(“863”计划)“致密砂岩气高效钻井技术研究”(2013AA064803) 国家自然科学基金面上项目“复杂地质条件下,提高井壁稳定性新方法研究”(51074173)
【分类号】：TE372
【正文快照】： 引言2000年气润湿性名词被首次提出后[1],针对利用气润湿方法解决凝析气藏开采过程中的反凝析液堵塞和低渗特低渗储层高毛管力造成的液相圈闭等损害成为研究热点[2-4]。岩石润湿性的改变不仅会影响液体在孔隙中的位置和分布,其表面与CH4的相互作用也不容忽视,气润湿性岩石表面

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

用从头计算研究煤表面与甲烷分子相互作用    陈昌国,魏锡文,鲜学福

气湿对凝析气藏渗流特征的影响    姚同玉;李继山;姚凤英;

吸附水层对低渗透油藏渗流的影响机理    刘德新;岳湘安;燕松;侯吉瑞;汪龙梅;张继红;

煤储层吸附特征研究现状及展望    张晓东,秦勇,桑树勋

凝析气藏氟碳气湿反转剂FC-1的室内研究    李颖颖;蒋官澄;黎凌;许伟星;徐帆;

表面膜压与单个分子所占面积的关系    汤传义,姚卫霞

珍珠的结构特征及珍珠层形成过程的Liesegang环效应    沈玉华,谢安建

泡沫与去污    陈子俭

蜂窝煤渣的改性及其在水溶液中的吸附特性    郝存江

硅藻土的比表面及其脱色机理    孙国忠,杨宇翔,蒋忠良,吴介达,陈荣三

影响金红颜料呈色的几种因素    张新华,殷书建

变压器油介损异常的原因分析    吴锦华

阴-阳离子表面活性剂复配研究与应用    邹利宏,方云,吕栓锁

表面活性剂胶团水溶液性质的黏度研究方法    赵剑曦

糠醛抽出油族组分磺酸盐的结构与性能研究    黄述州;牛金平;李秋小;

电子元件焊接中的钎料合金研制及钎料合金设计方法    冯武锋;王春青;

边界层流体对低渗透油藏渗流特性的影响    徐绍良;岳湘安;侯吉瑞;王宝祥;

液态水,苯和壬基乳化剂混合物冲击压缩特性的实验研究    孙悦;孙东;杨金文;李巧燕;吴国栋;

电气石矿物材料的特性    李文龙;张占平;齐育红;刘德良;

土地法处理钻井废弃泥浆生物降解环境分析    李颖;伍丹丹;彭园;

高温高盐油藏二元驱配方研究    王红艳;严兰;潘斌林;郭淑凤;李秀兰;

非聚醚型原油破乳剂CYP的合成和性能评价    徐伟;梁泽生;田云峰;刘慧英;吴鲁宁;

煤吸附瓦斯特征研究现状及展望    杨晓娜;张子戌;刘高峰;

煤变质作用对煤吸附能力的控制作用机理    赵兴龙;汤达祯;许浩;陶树;陈贞龙;

关于成核速率公式的研究(Ⅱ)——液相胶粒成核速率公式及近似表达式的应用    高首山;周英彦;李红霞;李晓奇;

井下注气驱替煤层甲烷机理及规律研究    杨宏民

原子分子在δ-Pu上的吸附、离解与扩散过程研究    魏洪源

煤层注水抑制瓦斯解吸效应实验研究与应用    肖知国

岩石微孔隙中气体吸附、链状分子运移的计算模拟及其油气地质意义    杨侃

金属离子掺杂的ZnO第一性原理计算及透明导电薄膜制备研究    谭红琳

密度泛函理论计算在电催化反应以及电催化剂设计中的应用    欧利辉

蛋白质在不同界面的识别、吸附及稳定性研究    陈欣

硅/二氧化硅表面自组装单分子膜的性质、制备及应用研究    孔哲

基于水力压裂的煤矿井下瓦斯抽采理论与技术    郭红玉

GaN纳米管和纳米带的结构稳定性及其电子性质的第一性原理研究    陈国祥

阳泉无烟煤对CH_4、CO_2吸附特性研究    任子阳

阳泉无烟煤对N_2-CH_4二元气体的吸附—解吸特性研究    于宝种

线切割废砂浆制备白炭黑及改性研究    田维亮

苯系物的新型吸收剂制备及性能研究    刘英

电厂循环水绿色水处理剂缓蚀阻垢性能的研究    王钢

改性聚酰胺—胺的合成及破乳性能的研究    迟瑞娟

Fe-C团簇输运的第一性原理研究    胡伟

EVOH/纳米SiO_2高阻隔包装材料的制备、结构及其性能    刘亦武

渣油强化焦化工艺的研究    黄嵩

肝靶向斑蝥素固体脂质纳米粒的研究    张鐘月

微孔填充理论研究无烟煤和炭对甲烷的吸附特性    陈昌国,鲜晓红,张代钧,鲜学福

用X_α方法对CH_4在Ni（Ⅲ）表面吸附解离反应的理论研究    马晨生，马理，杨忠志

准噶尔和吐哈盆地株罗系煤层气储集特征    桑树勋,秦勇,郭晓波,陈玉华

对煤吸附甲烷的Lang muir方程的讨论    赵志根,唐修义

用层流管标定气体的极低流速    诸乾康,钮珍南,魏中磊

固体颗粒表面吸附水层厚度实验研究    刘德新,岳湘安,侯吉瑞,曹建宝,汪龙梅

关于煤甲烷吸附体系吸附规律的试验研究    刘常洪,杨思敬

平衡水分条件下煤对甲烷的等温吸附特性研究    张群,杨锡禄

低温氮吸附法与煤中微孔隙特征的研究    陈萍,唐修义

煤在温度和压力综合影响下的吸附性能及气含量预测    钟玲文,郑玉柱,员争荣,雷崇利,张慧

油层润湿性反转及其对渗流过程的影响    姚同玉

注气驱替煤层气机理研究    王剑光,佘小广

溶剂法测定固体表面酸量的强度分布    夏文涛,董松琦

小词典    张兴汉;

润湿反转机理的研究进展    蒋平;张贵才;葛际江;孙铭勤;马涛;

岩石的润湿性对油藏开发效果的影响    王建强;王飞;

储层岩石表面接触角的不确定性研究    张曙光,刘景龙,邓颖

双子烷基苯磺酸钠在固体表面的吸附特性    王雨;张群志;郑晓宇;吴运强;

阳离子型Gemini表面活性剂对固体表面润湿反转行为的研究    张瑞;胡冰艳;樊开赟;唐可;叶仲斌;罗平亚;

FCC汽油噻吩类硫化物烷基化硫转移反应机理的量子化学    徐亚荣;沈本贤;徐新良;朱庆才;

储层孔隙结构的分形几何描述    贺承祖,华明琪

高压低渗气井稳定渗流方程的建立与应用    唐洪俊;范军;王大勋;

润湿性反转剂的吸附特性研究    刘卫东;姚同玉;肖汉敏;郑德温;杨烨;

孔隙介质震电场研究    韩其玉;王旭辉;刘仲一;

液化天然气罐式集装箱罐体抽真空方法及应用    巴哈提亚尔;

表面活性剂洗油性能的分子模拟研究    何秀娟;李应成;沙鸥;李晓峰;

生物酶解堵技术亮相吐哈油田    记者 许忠通讯员 谢佃和

稠油油藏表面活性剂驱油机理研究    蒋平

阳离子双子表面活性剂在三次采油领域的应用基础研究    杨建军

复合驱用表面活性剂在大庆油砂上的吸附滞留研究    苑慧莹

油管长度激光Doppler测量技术的研究    刘丽群

表活剂驱油过程的界面现象及热力学分析    王志平

大功率超声波管线防垢技术研究    张强

煤层气分馏机理    陈润

表面活性剂驱油过程相界面域组分变化及作用    庞红

阳离子双子表面活性剂吸附性能研究    张哲明

抗盐表面活性剂和聚合物的分子行为及性能研究    胡晓莹

油砂水基分离过程中表面性能的研究    朱天虹