四川宜宾龙马溪组页岩多组分气体吸附特性研究

发布时间：2022-11-04 19:53

　　本文选取四川省宜宾地区志留系龙马溪组页岩,对页岩样品的地质参数和孔隙结构进行表征,探究二者对页岩气吸附特性的影响;采用容量法对页岩样品进行单-多组分气体的等温吸附实验;讨论多组分气体在页岩中的吸附特性、竞争吸附特性和选择性;利用多组分吸附模型对实验结果进行描述;研究多组分气体在页岩中的等量吸附热和极限吸附热,从热力学角度来解释页岩气的吸附机理。地质参数结果表明,页岩样品总有机碳含量较高,有机质种类丰富,并且有较高的成熟度,矿物组分含量主要以粘土矿物为主。孔隙结构表征结果表明,页岩孔隙中包含了大量微孔和介孔,提供了可观的比表面积,同时样品中高含量的粘土矿物使页岩的孔隙结构更为复杂,优化了页岩气的储集和吸附。等温吸附实验结果表明,多组分吸附等温线属于I型吸附等温线,低温和低压环境下更有利于气体的吸附。在不同比例CH₄-CO₂实验结果中,吸附量受原始气中CO₂比例影响,CO₂含量越高,总吸附量越大。CH₄-C₂H₆混合气实验结果中,总吸附量... 

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
引言
第1章 文献综述
    1.1 页岩气生成及成藏
    1.2 页岩气藏及勘探开发
        1.2.1 美国页岩气勘探开发概况
        1.2.2 中国页岩气藏及勘探开发概况
    1.3 页岩气的吸附与解吸
        1.3.1 页岩气等温吸附模型
        1.3.2 影响页岩气吸附的因素
    1.4 多组分气体在页岩中的吸附
        1.4.1 多组分等温吸附模型
    1.5 研究内容和意义
第2章 实验方法
    2.1 页岩样品选取与制备
    2.2 页岩地质参数的测定
        2.2.1 页岩TOC和岩石热解分析
        2.2.2 镜质体反射率的测定
        2.2.3 页岩矿物组成测定
    2.3 页岩孔隙结构特征分析
        2.3.1 场发射扫描电镜分析
        2.3.2 低温N_2吸附
        2.3.3 低温CO_2吸附
    2.4 容量法等温吸附实验
        2.4.1 实验原理及装置
        2.4.2 实验步骤
第3章 页岩样品基本性质分析
    3.1 总有机碳含量
    3.2 有机质类型
    3.3 有机质成熟度分析
    3.4 页岩矿物组成及含量
    3.5 页岩孔隙结构
        3.5.1 SEM扫描电镜
        3.5.2 低温N_2吸附
        3.5.3 低温CO_2吸附
    3.6 本章小结
第4章 多组分气体的吸附
    4.1 多组分气体的压缩因子计算
        4.1.1 混合规则
        4.1.2 多组分气体压缩因子计算
    4.2 页岩对CH_4-CO_2 气体的吸附
        4.2.1 CH_4和CO_2单组分气体等温吸附
        4.2.2 CH_4-CO_2 多组分气体等温吸附
    4.3 页岩对CH_4-C_2H_6 气体的吸附
        4.3.1 C_2H_6 单组分气体等温吸附
        4.3.2 CH_4-C_2H_6 多组分气体等温吸附
    4.4 影响页岩气吸附因素
        4.4.1 地质参数对页岩吸附特性的影响
        4.4.2 孔隙结构对页岩吸附特性的影响
    4.5 CH_4、C_2H_6和CO_2单组分吸附性能比较
    4.6 本章小结
第5章 多组分气体竞争吸附及热力学分析
    5.1 多组分气体的竞争吸附研究
        5.1.1 多组分气体中游离相组分
        5.1.2 各组分吸附分量计算
    5.2 吸附选择性
    5.3 多组分气体吸附模型拟合
        5.3.1 CH_4、CO_2和C_2H_6 单组分吸附模型拟合
        5.3.2 多组分吸附模型拟合
    5.4 页岩对多组分气体吸附的热力学研究
        5.4.1 等量吸附热
        5.4.2 极限吸附热
    5.5 本章小结
第6章 结论
参考文献
在读期间的学术成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]中上扬子地区五峰-龙马溪组页岩气开发评价关键问题[J]. 赵群,杨慎,张晓伟,王红岩,王南,臧焕荣,刘德勋.  中外能源. 2017(12)
[2]宣汉—巫溪地区五峰组—龙马溪组黑色页岩生物地层特征及分层对比[J]. 王红岩,郭伟,梁峰,赵群,刘德勋,周杰,杜东,皮淑慧.  天然气工业. 2017(07)
[3]美国页岩革命给全球油气和石化产业带来冲击[J]. 加璐,张建华.  当代石油石化. 2017(07)
[4]页岩气资源开采现状、问题与前景[J]. 王世谦.  天然气工业. 2017(06)
[5]页岩气水平井产量影响因素分析[J]. 贾成业,贾爱林,何东博,位云生,齐亚东,王军磊.  天然气工业. 2017(04)
[6]中国页岩气勘探开发现状及北美页岩气的启示[J]. 程涌,陈国栋,尹琼,夏彩行,王发龙,周丽,卢萍,马磊.  昆明冶金高等专科学校学报. 2017(01)
[7]川东南地区五峰组—龙马溪组页岩现场解吸气特征及其意义[J]. 杨振恒,魏志红,何文斌,范明,俞凌杰,徐二社,钱门辉.  天然气地球科学. 2017(01)
[8]页岩气勘探选区条件分析[J]. 温剑.  中国高新技术企业. 2016(31)
[9]考虑过剩吸附量修正的页岩气超临界吸附模型[J]. 汪周华,李赟,郭平,孟伟杰,刘煌.  油气藏评价与开发. 2016(04)
[10]中国页岩气勘探开发新突破及发展前景思考[J]. 董大忠,王玉满,李新景,邹才能,管全中,张晨晨,黄金亮,王淑芳,王红岩,刘洪林,拜文华,梁峰,吝文,赵群,刘德勋,邱振.  天然气工业. 2016(01)

博士论文
[1]煤层气吸附解吸机理研究[D]. 马东民.西安科技大学 2008



本文编号：3701234