本文選題：頁巖　切入點(diǎn)：干酪根　出處：《天然氣工業(yè)》2017年12期

【摘要】：目前對于頁巖中不同類型有機(jī)質(zhì)干酪根對甲烷的吸附影響規(guī)律尚不清楚。為此,根據(jù)頁巖干酪根的元素含量、分子結(jié)構(gòu)構(gòu)建了腐泥型、混合型和腐殖型的干酪根分子模型,利用巨正則蒙特卡羅方法和分子動力學(xué)模擬方法研究甲烷在干酪根中的吸附行為,并進(jìn)行了實驗驗證。進(jìn)而探討了溫度、地溫梯度、干酪根分子組成、比表面積對甲烷—干酪根吸附系統(tǒng)的影響,以及甲烷在頁巖干酪根內(nèi)的微觀吸附機(jī)理。結(jié)果表明:(1)腐殖型干酪根對甲烷的吸附量最大,混合型次之,腐泥型最小;(2)干酪根的化學(xué)結(jié)構(gòu)對甲烷的吸附有著重要的影響,富含芳香族的干酪根對甲烷具有更強(qiáng)的親和力,碳、硫原子對甲烷在干酪根中吸附的影響較大;(3)甲烷在干酪根中吸附屬于物理吸附,溫度越高甲烷吸附量越小,平均等量吸附熱均小于42 k J/mol;(4)隨著地層深度的增加,甲烷吸附量先增加后減少,在地層深度介于2 000~2 500 m甲烷絕對吸附量達(dá)到峰值,地溫梯度越小相同埋深下甲烷吸附量越多;(5)甲烷吸附量與干酪根的比表面積呈線性正相關(guān)關(guān)系。
[Abstract]:At present, the effect of different organic matter kerogen on methane adsorption in shale is not clear. Therefore, according to the element content of shale kerogen, molecular structure of humic, mixed and humic kerogen molecular models are constructed. The adsorption behavior of methane in kerogen was studied by means of grand regular Monte Carlo method and molecular dynamics simulation. The temperature, geothermal gradient and molecular composition of kerogen were discussed. The effect of specific surface area on the adsorption system of methane and kerogen, as well as the microscopic adsorption mechanism of methane in shale kerogen. The results show that the adsorption amount of methane on humic kerogen is the largest, followed by mixed type. The chemical structure of kerogen has an important influence on the adsorption of methane. The rich aromatic kerogen has stronger affinity to methane, carbon, The adsorption of methane in kerogen belongs to physical adsorption. The higher the temperature, the smaller the amount of methane adsorption. The average adsorption heat of methane is less than 42 k / mol ~ (4)) with the increase of formation depth. The adsorption capacity of methane increased first and then decreased. The absolute adsorption capacity of methane reached a peak value at a depth of 2 000 ~ 2 500 m, and the adsorption capacity of methane increased at the same buried depth with a lower geothermal gradient.) the adsorption capacity of methane was positively correlated with the specific surface area of kerogen.
【作者單位】： "油氣資源與工程"國家重點(diǎn)實驗室·中國石油大學(xué)(北京);
【基金】：國家自然科學(xué)基金重大項目“多重耦合下的頁巖油氣安全優(yōu)質(zhì)鉆井理論”(編號:51490652)
【分類號】：P618.13

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本文編號：1660416