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龙马溪组页岩干酪根表征初探及干酪根吸附特征研究

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吸附气是页岩气赋存在页岩中的主要方式之一,而且吸附气是页岩气后期产量的主要来源.吸附气主要赋存在页岩有机质干酪根和黏土矿物中,而有机质干酪根中吸附比例较大.因此,研究页岩有机质干酪根的特征及其吸附机理对页岩气开发有重要作用.以四川盆地龙马溪组页岩干酪根为研究对象,通过固体核磁共振谱分析实验、傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析实验、X射线光电子能谱(XPS)实验相结合的方法表征干酪根的微观结构,构建了干酪根的分子结构模型.利用磁悬浮重量法实验、巨正则系综蒙特卡洛(GCMC)和分子动力学(MD)的分子模拟方法,分析CH4在龙马溪组页岩干酪根的吸附机理及特征.研究结果表明:龙马溪组页岩实验样品干酪根的分子式为C237H219O21N5S4;CH4在干酪根中的超额吸附量随着压力的增加先升高后降低;相同孔径和压力条件下,随着温度的升高,CH4的超额吸附量和总气量逐渐变小;干酪根中的C原子和S原子是造成CH4吸附的主要原因;靠近干酪根孔壁的CH4呈现吸附态,远离干酪根孔壁的CH4呈现游离态,随着孔径的增加,CH4密度的两峰之间的距离逐渐变宽,峰值逐渐下降.
Primary research on expression of kerogen in Longmaxi Shale and its adsorption characteristics

shale kerogenmolecular structureadsorption characteristicsmolecular simulationLongmaxi Formation

侯大力、韩鑫、唐洪明、郭建春、龚凤鸣、孙雷、强贤宇

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西南石油大学地球科学与技术学院,四川成都 610500

成都理工大学能源学院,四川成都 610059

油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学),四川成都 610059

中国石油长庆油田第四采油厂,陕西榆林 718599

油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学),四川成都 610500

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页岩干酪根 分子结构 吸附特征 分子模拟 龙马溪组

中国博士后基金四川省科技厅应用基础研究项目油气藏地质及开发工程国家重点实验室自由探索项目

2017M6129952021YJ0352CZ201910

2023

10.13809/j.cnki.cn32-1825/te.2023.05.011

油气藏评价与开发
中国石油化工集团公司华东石油局

油气藏评价与开发

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.461
ISSN：2095-1426
年,卷(期)：2023.13(5)
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