基于微孔充填模型的页岩储层吸附动力学特征分析

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1、2014年12月，第2O卷，第4期，635—641页高校地质学报December2014，Vo1．20，No．4，PP．635-641GeologicalJournalofChinaUniversities基于微孔充填模型的页岩储层吸附动力学特征分析尹帅，丁文龙，刘建军，何建华，王濡岳，李昂，王莹莹1．中国地质大学能源学院，北京100083；2．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，北京100083；3．页岩气资源战略评价国土资源部重点实验室，中国地质大学，北京100083；4．中国石油华北油田分公司勘探开发研究院

2、，任丘062552；5．成都理工大学能源学院，成都610059摘要：微孔填充是吸附质分子在吸附剂纳微孔隙中、较高平衡压力下表现出来的一种吸附特征，以此为基础发展起来的热力学理论在确定吸附剂微观结构及吸附性能研究方面起到了巨大推动作用。基于此，该文重点探讨了甲烷在页岩中吸附时填充率0、特征能量E、特征系数n、微分吸附功、吸附热Q、吸附焓△及吸附熵△Js的变化关系。结果表明：特征系数n取1较为适当；温度升高特征能量值略降，3组样品E值范围4．14～5．63kJ／mol；随着的不断增加，A，Q，lAHl及lASI等参数值逐渐降低，各能量参数

3、随吸附进行而发生较为规律的变化，无突变。结果认为，热力学参数一定程度上代表了TOC及尼等参数的综合效应，受单一因素干扰性不强。将计算的Q2Las等热力学参数与四川盆地志留系龙马溪组页岩的相应参数进行了对比，进一步表明四川盆地该套龙马溪组页岩具有巨大的页岩气勘探和开发潜力。关键词：微孔；填充；页岩；甲烷；吸附；吸附热；吸附熵中图分类号：P168．130．2文献标识码：A文章编号：1006—7493(2014)04—0635—07AdsorptionDynamicsAnalysisofShaleReservoirBasedonMicro-

4、poreFillingModelYINShuai’·-。，DINGWenlong’，-。t，LIUJianjun，HEJianhua’I’。，WANGRuyue，LIAng，WANGYingying1．SchoolofEnergyResources，ChinaUniversityofGeosciences，Beijing100083，China2．KeyLaboratoryforMarineReservoirEvolutionandHydrocarbonAbundanceMechanism，MinistryofEducation，Ch

5、inaUniversityofGeosciences，Beijing100083,China；3．KeyLaboratoryforShaleGasExploitationandAssessment，MinistryofLandandResources，ChinaUniversityofGeosciences，Beijing100083，China；4．ResearchInstituteofPetroleumExplorationandDevelopmentofHuabeiOilfieldLit．PetroChina，Renqiu062

6、552，China；5．CollegeofEnergyResources，ChengduUniversityofTechnology，Chengdu610059，ChinaAbstract：Micro-porefillingisalladsorptionbehaviorthatusuallyhappensinmicroporesandhighequilibriumpressureconditions，thethermodynamictheorybasedonthistheoryplayedagreatroleindetermining

7、themicroscopicstructuresandadsorptionproperties．Inthispaper,wemainlydiscusstherelationshipoffillingrate0，characterenergyE，charactercoeficiencen，diferential收稿日期：2014—04—20；修回日期：2014-06-06基金项目：国家自然科学基金面上项(41372139；41072098)；国家科技重大专项专题(2011ZX05018-001-002；2011ZX05009-002-2

8、05)；研究生自主创新基金项目(14CX06093A)联合资助作者简介：尹帅，1989年生，男，博士研究生在读，主要从事非常规油气地质理论及评价研究；E-mail：speedysys@163．com}通讯作者：丁文龙。1