页岩容量法和重量法等温吸附实验对比研究

作     者：周尚文 李奇 薛华庆 郭伟 李晓波 卢斌 ZHOU Shangwen;LI Qi;XUE Huaqing;GUO Wei;LI Xiaobo;LU Bin

作者机构：中国石油勘探开发研究院廊坊分院河北廊坊065007 中国石油天然气集团公司非常规油气重点实验室河北廊坊065007 中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室北京100190 

出 版 物：《化工进展》 (Chemical Industry and Engineering Progress)

年 卷 期：2017年第36卷第5期

页      面：1690-1697页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0818[工学-地质资源与地质工程] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：国家重点基础研究发展计划项目(2013CB2281) 

主　　题：页岩气 容量法 重量法 等温吸附 过剩吸附量 

摘      要：页岩吸附气含量是准确评价页岩含气量和资源潜力的关键参数,目前通常采用等温吸附实验来确定。等温吸附实验方法主要分为容量法和重量法,容量法是目前常用的等温吸附实验方法,重量法的应用还较少。本文通过分析两种方法的实验原理,认为容量法和重量法等温吸附实验测得的吸附量均为过剩吸附量,绝对吸附量并不能通过实验直接测得,并建立了过剩吸附量与绝对吸附量的转换关系。为了对比分析两种实验方法的准确性和稳定性,分别进行了相同样品的容量法和重量法等温吸附实验。测试结果表明,低压时甲烷在页岩中的吸附曲线呈Ⅰ型的吸附曲线特征,但是当压力进一步增大后,等温吸附曲线会出现下降。页岩中超临界甲烷的等温吸附曲线在压力较大时,必然存在下降的趋势,这并非异常现象,而是超临界流体过剩吸附量的本质特征。对比分析认为,在传感器精度和天平精度经过校准的情况下,重量法等温吸附实验对实验参数和环境的敏感程度要低于容量法。特别是对于吸附量较低的泥页岩,容量法测试中引起的误差大于重量法。在现有技术水平条件下,认为重量法更适用于页岩的等温吸附实验研究。