高壓條件下頁巖對CH4、CO2氣體吸附特征及其在二元混合氣體中應用:以四川盆地焦石壩地區龍馬溪組頁巖為例

作者：張臣,周世新,李靖,陳克非,孫澤祥,李朋朋,張玉紅

摘要：為了解高壓條件下頁巖對甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)及二元混合氣體吸附行為,以四川盆地焦石壩地區下志留統龍馬溪組頁巖樣品為研究對象,通過重量法等溫吸附實驗,研究了不同溫度壓力條件下CH4、CO2在頁巖中的吸附行為。實驗表明,在0.01~50 MPa,40~100℃條件下,頁巖對CH4、CO2過剩吸附量隨壓力增大而增加,直至達到最大值,然后隨壓力增大而減小;絕對吸附量隨壓力增大而增加,在40~43 MPa之后,吸附量趨于穩定。在高壓條件下,頁巖對CO2吸附量大于CH4,約為其5倍。利用CH4、CO2單一氣體Langmuir吸附量和Langmuir壓力,通過擴展的(Extended)Langmuir模型進行擬合,對不同比例CH4/CO2二元混合氣體吸附量進行模擬預測,研究表明,二元氣體總吸附量隨混合氣中CO2比例增大而增加。在高壓條件下,Langmuir過剩吸附模型能較好地擬合CH4、CO2在頁巖中的吸附,擴展的Langmuir過剩吸附模型也能較好地擬合二元混合氣體在頁巖中的吸附。

發文機構：中國科學院西北生態環境資源研究院 甘肅省油氣資源研究重點實驗室 中國科學院大學

關鍵詞：CH4吸附CO2吸附二元混合氣體吸附吸附特征高壓CH4 adsorptionCO2 adsorptionbinary mixture adsorptionadsorption characteristichigh pressure

分類號： P593[天文地球—地球化學][天文地球—地質學]P618.13