黏土矿物微观孔隙对甲烷吸附行为的分子模拟

摘要：

为了研究黏土矿物对CH4的吸附规律和页岩储层对CH4的最小储集空间界限,利用Materials Studio软件构建三种黏土矿物伊利石、蒙脱石和高岭石的微观模型,运用蒙特卡洛方法和分子动力学方法,研究在不同压力、不同孔径空间下三种黏土矿物对CH4的吸附规律.结果 表明:随着孔径和压力的增大,CH4气体在三种黏土矿物层间的吸附量逐渐增大;不含水的黏土矿物对CH4的最小储集空间为0.4 nm,三种黏土矿物对甲烷的吸附能力随孔隙大小的变化而不同;随着孔径的减小或压力的增大,CH4气体在三种黏土矿物孔径中吸附越稳定;随着孔径的增加,CH4气体在黏土矿物孔径中出现多层吸附;三种黏土矿物中吸附的CH4分子之间的距离均大于0.075 nm,距离CH4分子0.125 nm处出现另一个CH4分子的概率最大.研究结果对页岩气赋存特征和渗流规律具有重要基础认识作用.

关键词：黏土矿物、CH4、吸附、分子模拟

所属期刊栏目：20

分类号：TE312(油气田开发与开采)

资助基金：国家科技重大专项涪陵页岩气开发示范工程;中石油科技创新基金

在线出版日期：2020-04-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：141-145