高压条件下页岩对CH4、CO2气体吸附特征及其在二元混合气体中应用:以四川盆地焦石坝地区龙马溪组页岩为例

作者：张臣,周世新,李靖,陈克非,孙泽祥,李朋朋,张玉红

摘要：为了解高压条件下页岩对甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)及二元混合气体吸附行为,以四川盆地焦石坝地区下志留统龙马溪组页岩样品为研究对象,通过重量法等温吸附实验,研究了不同温度压力条件下CH4、CO2在页岩中的吸附行为。实验表明,在0.01~50 MPa,40~100℃条件下,页岩对CH4、CO2过剩吸附量随压力增大而增加,直至达到最大值,然后随压力增大而减小;绝对吸附量随压力增大而增加,在40~43 MPa之后,吸附量趋于稳定。在高压条件下,页岩对CO2吸附量大于CH4,约为其5倍。利用CH4、CO2单一气体Langmuir吸附量和Langmuir压力,通过扩展的(Extended)Langmuir模型进行拟合,对不同比例CH4/CO2二元混合气体吸附量进行模拟预测,研究表明,二元气体总吸附量随混合气中CO2比例增大而增加。在高压条件下,Langmuir过剩吸附模型能较好地拟合CH4、CO2在页岩中的吸附,扩展的Langmuir过剩吸附模型也能较好地拟合二元混合气体在页岩中的吸附。

发文机构：中国科学院西北生态环境资源研究院 甘肃省油气资源研究重点实验室 中国科学院大学

关键词：CH4吸附CO2吸附二元混合气体吸附吸附特征高压CH4 adsorptionCO2 adsorptionbinary mixture adsorptionadsorption characteristichigh pressure

分类号： P593[天文地球—地球化学][天文地球—地质学]P618.13