【摘 要】
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本文通过一系列平行实验来揭示成熟度、湿度、气体组分等因素对泥页岩吸附气的影响，并且进行泥页岩的CO2吸附实验、N2吸附实验，借助不同理论模型揭示其孔隙结构及孔径分布特征。研究认为：(1)熟化样品对甲烷的吸附能力有大幅度的提高，且熟化程度越高吸附能力越强，120。C平衡水条件下500。C熟化样品的吸附能力为原样的2.58倍。由于人工熟化过程中发生了明显的生排烃作用造成TOC的降低，如果按照有机碳含量
【机 构】
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中国石油大学(华东)非常规油气与新能源研究院,青岛,山东,266580;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,青岛,山东,266580
【出 处】
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第三届非常规油气成藏与勘探评价学术讨论会
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本文通过一系列平行实验来揭示成熟度、湿度、气体组分等因素对泥页岩吸附气的影响，并且进行泥页岩的CO2吸附实验、N2吸附实验，借助不同理论模型揭示其孔隙结构及孔径分布特征。研究认为：(1)熟化样品对甲烷的吸附能力有大幅度的提高，且熟化程度越高吸附能力越强，120。C平衡水条件下500。C熟化样品的吸附能力为原样的2.58倍。由于人工熟化过程中发生了明显的生排烃作用造成TOC的降低，如果按照有机碳含量进行归一化，500。C熟化样品的吸附能力将达到原样的5.98倍。(2)泥页岩的C02吸附实验和N2吸附实验，分别用于表征了页岩微孔(<2nm)和介孔、大孔(2nm-lOOnm)的分布特征。C02吸附实验数据采用DA方程对微孔(3)不同湿度泥页岩吸附实验表明，泥页岩吸附能力受其含水率的影响，总体上随其含水率的增大而下降，可能是由于水分子层充填微孔喉道，水分子占据粘土矿物和干酪根表面的吸附位从而减少气体的吸附能力(Krooss et al.，2002;田永东等，2007;Ross and Bustin，2007，2009)。(4)温度和压力是影响页岩吸附能力的重要指标，由页岩吸附曲线可知随着压力的增大，吸附量逐渐增大直到达到饱和状态；而温度的升高不利于气体的吸附，是由于物理吸附是放热过程且温度增大气体分子热运动加剧不利于吸附(Ross and Bustin，2009)。地质条件下，温度和压力随埋深逐渐加深而增大，对页岩气的吸附起相反的作用。仅考虑温度和压力的影响运用吸附势模型进行地质应用发现吸附气量表现出先增大后减小，而游离气量一直增大但增大趋势逐渐变缓。(5)页岩气的成分除甲烷外，还有少量重烃(C2-C6)及非烃气体(C02、N2)，这些气体的同时存在不可避免地会发生竞争性吸附作用，因此，气体组分会影响吸附气体总量。前人对煤岩不同气体吸附能力研究表明各气体组分吸附能力及吸附速率的快慢顺序为：C02>CH4>N2>H2，而泥页岩吸附实验结果为C02>N2>CH4，可能是由于泥页岩有机碳含量相对于煤岩较少造成的。因此，在进行页岩气开采时可注入CO2提高CH4采收率。
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