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页岩气吸附

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页岩 吸附
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炎铭等,川南龙马溪组页岩气储层纳米孔隙结构特征及其成藏意义 . 煤炭学报, 2012, 37( 3): 唐洪明等,氮气吸附法和压汞法在测试泥页岩孔径分布中的对比 . 天然气工业, 2006, 12: :长宁 1 型比表面积及孔径测定仪流程: 样品经 150℃ 真空充分脱气 4 h 后 ( 抽真空至 a) 以除去杂质气体 , 后放在盛有液氮的杜瓦瓶中与仪器分析系统相连 。 在 77. 3 K 液氮中进行等温物理吸附- 脱附测定 , 孔径测量范围为 0. 35 ~ 500 吸附-脱附相对压力 ( p /范围为 0. 001 ~ 0. 998; 得到样品的吸附 、 脱附等温线数据和平均孔径数据 ; 比表面积选用多点 型线性回归得到 ; 孔径分布选用 型计算得到 。实验方法与仪器(低温氮吸附)假设物理吸附是按多层方式进行 , 不等第一层吸满就可有第二层吸附 , 第二层上又可能产生第三层吸附 , 吸附平衡时 , 各层达到各层的吸附平衡时 , 测量平衡吸附压力和吸附气体量 。 测得的表面积实质上是吸附质分子所能达到的材料的外表面和内部通孔总表面之和 。实验方法与仪器  P 11 000 V 气体吸附量分子层饱和吸附量P 吸附质压力附质饱和蒸气压C 常数Y X X= P /P 0 A X+ B  01 0 m 1W 用 到是的比表面 /g)饱和蒸汽压 ( : 在密闭条件中 , 在一定温度下 , 与液体或固体处于 相平衡的蒸气 所具有的压力称为饱和蒸气压 。 同一物质在不同温度下有不同的蒸气压 , 并随着温度的升高而增大 。实验方法与仪器吸附气体 液浴 ( 液体 )( K) 饱和蒸汽压( 比表面积测定范围 ( m2/g)氮气 氮 ( 105 上限氩气 氮 ( 104 10氩气 氧 ( 105 1~ 10氪气 氮 ( 1氪气 氧 ( 105 1比表面积 ( : 是指 1 即物质晶格内部的内表面积和晶格外部的外表面积之和 。毛细凝聚: 在一定温度下 , 对于水平液面尚未达到饱和的蒸气 , 而对毛细管内的凹液面可能已经达到饱和或过饱和状态 , 蒸气将凝结成液体的现象 。实验方法与仪器孔径分布测定: 在毛细管内 , 液体弯月面上的平衡蒸汽压 0, 即在低于 毛细孔内就可以产生凝聚液 ,而且吸附质压力 P/ 孔径越小 , 产生凝聚液所需的压力也越小 。对应于一定的 P/ 存在一临界孔半径 半径小于 液氮在其中填充 。 。 - )该公式也可理解为对于已发生冷凝的孔 , 当压力低于一定的 P/ 半径大于 通过测定样品在不同 P/ 可绘制出其等温脱附曲线 。P/'/"/k' 孔,孔径 〉 50中孔,孔径 2~50微孔,孔径〈 2验方法与仪器是一种研究多电子体系电子结构的量子力学方法 。 密度泛函理论在物理和化学上都有广泛的应用 , 特别是用来研究分子和凝聚态的性质 , 是凝聚态物理和计算化学领域最常用的方法之一 。深 浅结果与分析结果与分析(吸附等温线的 类 )微孔 无孔介孔 成层、片状< 孔内表面积吸附量受孔体积控制裂隙也使等温线快速上升层分子饱和吸附量二层吸附开始无拐点固体与吸附质吸附作用很弱低 P/ Ⅱ 型相似较高 P/细管凝聚,迅速上升平坦部分:凝聚完成,外表面吸附脱附线与吸附线不重合,吸附滞后低 P/ Ⅲ 型相似较高 P/孔充填较少见单层吸附多层吸附毛细凝聚阶梯型等温线是固体均匀表面上谐式多层吸附的结果吸附回线: 样品吸附等温线的吸附曲线和脱附曲线在压力较高的部分不重合深 浅结果与分析低压段 ( p / 0 ~ 0. 3) : 前半段上升缓慢 , 呈向上微凸的形状 , 为吸附单分子层向多分子层过渡 ;中间段 ( p / 0. 3 ~ 0. 8) : 随压力的增大吸附量缓慢增加 , 为多分子层吸附过程 ;后半段 ( p / 0. 8 ~ 1. 0) : 吸附线急剧上升 , 直到接近饱和蒸汽压也未呈现出吸附饱和现象 , 表明样品中含有一定量的中孔和大孔 , 由于毛细凝聚而发生的大孔容积充填 。寸和排列都十分规则的孔结构由微孔组成的样品不规则孔深 浅结果与分析封闭性孔 ( 包括一端封闭的圆筒形孔、平行板孔和圆锥形孔 ) 不能产生吸附回线 ( 墨水瓶孔虽一端封闭,却能产生吸附回线 ) ,而 6 个样品均产生了吸附回线,表面龙马溪组页岩气储层孔隙形态呈开放状态,以两端开口的圆筒孔及 4 边开放的平行板孔 ( 圆锥、圆柱、平板和墨水瓶形 ) 等开放性孔为主。孔隙的开放程度与吸附线的上升速率有关,上升越快说明孔隙开放度越大, 6 个样品垂向上具有一定的规律,由深到浅,孔隙开放程度减小。果与分析将吸附相对压力 0. 99 时的吸附量作为孔体积,据 型,计算样品比表面积 ,龙马溪组页岩气储层样品比表面积为 14. 16 ~ 24. 24 g,平均约 18. 29 g。实验记录的孔径范围为 2. 030 ~ 77. 698 马溪组页岩气储层样品的平均孔径为 5. 336 ~ 6. 790 均为 6. 042 果与分析孔体积密度分布主要有 3 个峰,分别位于 2 ~ 4 16 右 和 28 右 ; 表明在这 3个孔径范围内的孔隙占有重要比例。结果与分析微孔中的主孔位于 2 ~40 孔隙总体积的88. 39%,占据了 98. 85%的比表面积。中孔提供了主要的孔隙体积空间,微孔和中孔提供了主要的孔比表面积。结果与分析孔体积和比表面积间呈现较为显著的正线性关系; ~ 50 孔隙尺寸取决于干酪根类型;研究表明富有机质页岩中有机质的平均孔径远小于无机质的平均孔径;控制龙马溪组页岩气储层中纳米级孔隙体积及其比表面积的主要内在因素。分析中孔、理论上 6际上对纳米孔测试不准,附质为甲烷)
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