甲烷在页岩上吸附的热力学

【摘要】：为了研究页岩吸附甲烷的机理,通过容积法测定35,50和65℃时页岩甲烷吸附等温线,计算甲烷在页岩上的等量吸附热和极限吸附热,从热力学角度分析甲烷在页岩上的吸附行为。研究结果表明:甲烷在页岩上的吸附等温线具有Ⅰ型等温线特征,Langmuir吸附模型较好地拟合了吸附数据;根据吸附等温线计算的等量吸附热为15.50~17.65 kJ/mol,平均为16.88 kJ/mol,说明页岩对甲烷的吸附为物理吸附;等量吸附热随甲烷吸附量的变化而变化,是页岩表面的不均匀性和吸附分子间作用力综合作用的结果;极限吸附热定量地反映了页岩表面与甲烷气体作用力;在页岩气藏开发时,除了采用降压解吸开采外,对于极限吸附热较大的页岩气藏,可通过注入吸附能力更强的CO2等促使甲烷解吸。 【作者单位】： 中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室;
【关键词】： 页岩 吸附等温线 热力学 等量吸附热 极限吸附热
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51274214) 教育部科学技术研究重大计划项目(311008) 油气资源与探测国家重点实验室自主研究课题(PRP/indep-3-1108)
【分类号】：O647.31
【正文快照】： 北美页岩气勘探开发成功是全球能源领域的重大事件[1-2],2010年美国页岩气产量达1379亿m3,占其天然气年总产量的23%,这大大超过了同期我国所有类型天然气年产量的总和。页岩气作为一种资源潜力巨大的非常规天然气,其赋存方式与常规天然气不同。页岩气除少部分呈溶解状态赋存于

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