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页岩气有机质和无机质吸附能力定量表征

Quantificational determination of methane adsorption in organic matter and inorganic matter of shale rocks

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以PR状态方程和CH4 分子与孔隙壁面作用势能为基础,通过引入局部密度函数理论,表征纳米孔隙中CH4分布特征,进一步耦合页岩有机质和无机质的孔径分布特征及与CH4 相互作用的差异性,建立考虑页岩非均质性的CH4 吸附评价模型,并将模型预测结果与实验测试结果进行对比.结果表明:模型预测结果与实验测试结果具有很好的一致性;有机质孔的吸附能力强于无机质孔,两类孔隙中吸附相的比例以及差异随孔隙尺度的增大而减小;在孔径为 2 nm的孔隙中,有机质孔和无机质孔中吸附气占比分别为 80%和 62%;在孔径为 20 nm的孔隙中,比例分别降至 13%和 10%;此外,有机质和无机质对吸附气的贡献不仅受孔隙表面性质的影响,而且受孔径分布特征特别是小孔隙(孔径小于 20 nm)发育程度的约束.

shale gas adsorptionorganic matterinorganic matterpore size distributionsimplified local density approach

陈掌星、冯东、吴克柳、李靖、彭岩、贾新峰、东晓虎

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东方理工高等研究院,浙江宁波 315200

中国石油大学(北京)石油工程学院,北京 102249

加拿大卡尔加里大学化学与石油工程系,卡尔加里 T2N1N4

中国地质大学(北京)能源学院,北京 100083

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页岩气吸附 有机质 无机质 孔径分布特征 局部密度函数

国家自然科学基金国家自然科学基金国家自然科学基金国家博士后创新人才支持计划

522040585217404152104051BX20220350

2023

10.3969/j.issn.1673-5005.2023.05.007

中国石油大学学报(自然科学版)
中国石油大学

中国石油大学学报(自然科学版)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.169
ISSN：1673-5005
年,卷(期)：2023.47(5)
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