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富有机质页岩中主要黏土矿物吸附甲烷特性-煤炭学报
第39卷第8期 煤 炭 学 报 Vol.39 No.8 2014年 8月 JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY Aug. 2014 - 唐书恒,范二平.富有机质页岩中主要黏土矿物吸附甲烷特性[J].煤炭学报,2014,39(8):1700 1706.doi:10.13225/ ki.jccs. 2014.9015 Tang Shuheng,Fan Erping.Methane adsorption characteristics of clay minerals in organic-rich shales[J].Journal of China Coal Society, - 2014,39(8):1700 1706.doi:10.13225/ ki.jccs.2014.9015 富有机质页岩中主要黏土矿物吸附甲烷特性 1,2 1,2 唐书恒 ,范二平 (1.中国地质大学(北京) 海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室,北京 100083;2.中国地质大学(北京) 页岩气资源勘查与战略评价 国土资源部重点实验室,北京 100083) 摘 要:为了研究富有机质页岩中黏土矿物对页岩气赋存的贡献,针对采自湘西北下古生界地层的 富有机质页岩样品和购自国际黏土矿物协会的伊利石、蒙脱石、高岭石等标准黏土矿物样品,开展 了不同条件下的甲烷等温吸附实验以及其他相关的测试分析。 实验结果显示:在压力20 MPa、温 3 度为60 ℃条件下,蒙脱石的甲烷吸附量最高(4.02 cm / g),高岭石、伊利石和伊蒙混层也具有较大 3 3 的吸附量(分别为3.48,3.46,3.10 cm / g),绿泥石的吸附量最小(0.88 cm / g)。 黏土矿物对甲烷 吸附量的大小主要受控于其有效表面积,不同种类黏土矿物内部吸附水对其甲烷分子有效吸附表 面积会产生不同影响;同时对比不同温度下(30,60,90 ℃) 伊利石的等温吸附实验结果发现,随着 温度的升高甲烷吸附量呈递减的趋势;温度的升高会造成伊利石内部吸附水含量的变化,影响其对 甲烷分子的束缚能力。 根据等温吸附实验结果计算得到黏土矿物对两个黑色页岩样品的甲烷吸附 贡献率分别为44.12%和16.74%。 关键词:富有机质页岩;黏土矿物;等温吸附;贡献率 - - - 中图分类号:P618．13 文献标志码:A 文章编号:0253 9993(2014)08 1700 07 Methane adsorption characteristics of clay minerals in organic-rich shales 1,2 1,2 TANG Shu-heng ,FAN Er-p
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