纯黏土矿物甲烷吸附研究及吸附模型评价

摘要：

黏土矿物在页岩储层无机矿物中占有重要的比例,其是页岩气吸附的重要场所.由于不同页岩储层成藏条件不同,黏土矿物相对含量存在较大差异,因此也影响页岩气的吸附能力.以X射线衍射(XRD)、低压氮气吸附实验及甲烷等温吸附实验为主要研究手段,XRD结果表明:4种样品(伊利石,蒙脱石,绿泥石,高岭石)纯度较高,均大于94％.低压氮气吸附结果表明:蒙脱石以微孔与中孔为主,孔隙形态主要为四边都开口的平行板状、狭缝状等,含有墨水瓶状的孔;伊利石主要发育有中孔与大孔,绿泥石主要发育有微孔和大孔,高岭石主要发育有中孔和大孔,其的孔隙形态同样都平行板状、狭缝状等为主;比表面积与孔隙体积的依次为高岭石>伊利石>蒙脱石>绿泥石,且两者呈正相关.在61℃,压力为0～25 MPa条件下进行5组甲烷等温吸附试验,包括4组纯黏土矿物及1组由4种纯矿物等质量混合的矿物.纯黏土矿物甲烷吸附量依次为高岭石>伊利石>蒙脱石>绿泥石,黏土矿物的比表面积越大,其甲烷吸附量也越大.对等温吸附实验数据进行拟合发现:Langmuir、Toth及Langmuir-Freundlich吸附模型对于不同矿物总体拟合效果都极好,对黏土矿物吸附模型精确选择具有一定意义.

关键词：高岭石、蒙脱石、绿泥石、伊利石、吸附、吸附模型

所属期刊栏目：20

分类号：TE321(油气田开发与开采)

资助基金：国家自然科学基金51836003

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7页

页码：2209-2215