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基于吸附概率的页岩等温吸附曲线校正方法

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摘要 虽然页岩等温吸附曲线提供了页岩在储层条件下的吸附气量,但页岩气储层压力和温度均高于页岩中烃类气体的临界温度和压力,导致等温吸附实验所得到的吸附量均为过剩吸附量。因此,修正等温吸附实验测得的页岩等温吸附曲线,将过剩吸附量转化为能够真实反映页岩吸附气量的绝对吸附量,是准确评价页岩气储层吸附气量的关键。为此,使用高压等温吸附实验装置,以甲烷作为吸附气体,通过等温吸附实验获取页岩等温吸附曲线和过剩吸附量,在分析超临界吸附机理和实验方法的基础上,以甲烷在页岩表面的吸附概率以及在吸附过程中甲烷分子在页岩表面的吸附覆盖率的变化来寻求解决此问题的办法,提出了一种基于吸附概率分布规律的修正等温吸附曲线将等温吸附实验测得的过剩吸附量转化为绝对吸附量的方法。研究结果表明:①当实验压力大于15 MPa时,甲烷分子在页岩表面的吸附概率下降,表现为等温吸附曲线下降,过剩吸附量也下降,这是因为低压下吸附的甲烷分子占据了吸附空间,导致在高压下吸附的甲烷分子可吸附位置减少所致;②通过计算甲烷分子在不同压力下的吸附概率,分析吸附概率与过剩吸附量的关系,修正后得出了不同压力下页岩吸附甲烷的绝对吸附量,建立了累积吸附量曲线以及超临界吸附模型。结论认为,该模型提供了一种更为简便直接的页岩吸附气含量评价方法。
出处 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期46-50,共5页 Natural Gas Industry
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