煤田地质与勘探

作者：李希建, 尹鑫, 李维维, 刘尚平, 张培,

关键词：页岩, 甲烷, 二氧化碳, 吸附/解吸, 表面自由能,

为了研究页岩对气体的吸附机理，在50℃、60℃、80℃ 3个温度点对贵州凤参1井和天马1井的页岩样品进行等温吸附实验，并绘制出了CH4和CO2等温吸附曲线图，计算得到页岩表面自由能，从自由能角度分析页岩对CH4和CO2气体的吸附特性。研究结果表明：当温度一定时，随着压力的增加，页岩对2种气体的表面自由能变化值均呈现出不断增加的趋势，当压力一定时，随着温度的增加，表面自由能会逐渐减小，这与等温吸附曲线上气体吸附量随压力的变化是一致的；页岩对CO2的表面自由能变化值均要大于CH4，表明页岩对CO2的吸附能力比CH 4 更强，可以通过向页岩层中注入CO2来提高采收率；对于吸附能力较强的页岩气藏，可以通过注入表面活性剂的方法，增强活性剂与页岩表面的结合能力，降低CH4占有面积及其与页岩的表面自由能，以此达到促使CH4解吸的目的。

来源：2019年第1期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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