富有机质页岩中主要黏土矿物吸附甲烷特性

【摘要】：为了研究富有机质页岩中黏土矿物对页岩气赋存的贡献,针对采自湘西北下古生界地层的富有机质页岩样品和购自国际黏土矿物协会的伊利石、蒙脱石、高岭石等标准黏土矿物样品,开展了不同条件下的甲烷等温吸附实验以及其他相关的测试分析。实验结果显示:在压力20MPa、温度为60℃条件下,蒙脱石的甲烷吸附量最高(4.02cm3/g),高岭石、伊利石和伊蒙混层也具有较大的吸附量(分别为3.48,3.46,3.10cm3/g),绿泥石的吸附量最小(0.88cm3/g)。黏土矿物对甲烷吸附量的大小主要受控于其有效表面积,不同种类黏土矿物内部吸附水对其甲烷分子有效吸附表面积会产生不同影响;同时对比不同温度下(30,60,90℃)伊利石的等温吸附实验结果发现,随着温度的升高甲烷吸附量呈递减的趋势;温度的升高会造成伊利石内部吸附水含量的变化,影响其对甲烷分子的束缚能力。根据等温吸附实验结果计算得到黏土矿物对两个黑色页岩样品的甲烷吸附贡献率分别为44.12%和16.74%。 【作者单位】： 中国地质大学(北京)海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室;中国地质大学(北京)页岩气资源勘查与战略评价国土资源部重点实验室;
【关键词】： 富有机质页岩 黏土矿物 等温吸附 贡献率
【基金】：国家自然科学基金资助项目(41272176) 教育部博士点基金资助项目(20110022110007)
【分类号】：P618.13
【正文快照】： 与常规气藏不同,吸附态的赋存方式是页岩气聚集的重要特征,在很大程度上决定了页岩气的富集程度,并导致了页岩气资源量、储量以及产量的不断突破和攀升[1-2]。但由于页岩储层的复杂性和非均质性,页岩吸附含量受控因素复杂多样并在一定程度上相互影响和制约,有关页岩吸附载体和

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