甲烷在页岩上的吸附等温过程

被引：60

作者：

杨峰 ^{[1
,2
]}

宁正福 ^{[1
,2
]}

张睿 ^{[1
,2
]}

赵华伟 ^{[1
,2
]}

赵天逸 ^{[1
,2
]}

何斌 ^{[1
,2
]}

机构：

[1] 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室

[2] 中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室

来源：

煤炭学报 | 2014年 / 39卷 / 07期

关键词：

页岩; 甲烷; 吸附; 吸附等温线; 吸附热;

D O I：

暂无

中图分类号：

P618.13 [石油、天然气];

学科分类号：

070403 [天体物理学];

摘要：

为了从热力学角度研究页岩吸附甲烷的机理,通过容积法测定35,50和65℃时,0～12MPa下甲烷在页岩上的吸附等温线,采用考虑吸附相体积的修正Langmuir模型处理实验数据,并根据Clausius-Clapeyron方程和vant Hoff方程计算甲烷在页岩上吸附时的等量吸附热和极限吸附热。结果表明:甲烷在页岩上的吸附等温线具有Ⅰ型吸附等温线特征,修正Langmuir吸附模型较好地拟合了吸附数据,拟合的平均相对误差小于4.1%。根据等量吸附线计算的等量吸附热为11.67～16.62 kJ/mol,平均14.58 kJ/mol,说明页岩对甲烷的吸附为物理吸附,并且等量吸附热随甲烷吸附量的增大而非线性递减,表明页岩表面能量的不均匀性,甲烷分子优先吸附在页岩表面的高能吸附位。由vant Hoff方程计算甲烷在页岩上的极限吸附热为23.91 kJ/mol。

引用

页码：1327 / 1332

页数：6

共 17 条

[1]

Fractal Characteristics of Shales from a Shale Gas Reservoir in the Sichuan Basin; China.[J].Feng Yang;Zhengfu Ning;Huiqing Liu.Fuel.2013,

[2]

Effect of organic-matter type and thermal maturity on methane adsorption in shale-gas systems.[J].Tongwei Zhang;Geoffrey S. Ellis;Stephen C. Ruppel;Kitty Milliken;Rongsheng Yang.Organic Geochemistry.2012,

[3]

CBM and CO2-ECBM related sorption processes in coal: A review [J].

Busch, Andreas ;

Gensterblum, Yves .

INTERNATIONAL JOURNAL OF COAL GEOLOGY, 2011, 87 (02) :49-71

[4]

Supercritical gas sorption on moist coals.[J].Stuart Day;Richard Sakurovs;Steve Weir.International Journal of Coal Geology.2008, 3

[5]

The importance of shale composition and pore structure upon gas storage potential of shale gas reservoirs.[J].Daniel J.K. Ross;R. Marc Bustin.Marine and Petroleum Geology.2008, 6

[6]

Thermodynamics of adsorption in porous materials [J].