我國頁巖氣地質(zhì)資源非常豐富,如何高效、低成本、潔凈開采頁巖氣已成為目前首要解決的問題。目前國內(nèi)外等溫吸附實驗多局限在測定真實頁巖及單、兩組分黏土礦物的吸附量,未見已知三組分混合黏土礦物吸附量實驗研究報道,缺少黏土礦物之間相互作用對吸附量的影響實驗研究。傳統(tǒng)的等溫吸附模型適用范圍不同,需要根據(jù)實際曲線形態(tài)進行擬合,對混合黏土礦物的適用性需要考證。針對黏土的納米孔隙對氣體吸附微觀機理研究還不深入,嚴重制約了頁巖氣賦存機理等相關研究。為此,本文在宏觀吸附實驗基礎上,研究了單組分礦物的相互作用對混合黏土礦物吸附量的影響。利用分子模擬方法研究甲烷氣體在黏土礦物中的微觀吸附機理,量化研究不同溫壓、孔徑條件下甲烷吸附量與分子間作用能、吸附熱、吸附相密度、吸附位等參數(shù)的關系,揭示了頁巖氣的吸附微觀機理,為探索頁巖氣的賦存機理和開采頁巖氣奠定基礎。通過研究取得了以下認識:(1)采用重量法測定了相同溫度下的蒙脫石、高嶺石、伊利石與綠泥石的等溫吸附曲線,結(jié)果表明其吸附量大小次序為:蒙脫石>高嶺石>綠泥石>伊利石。(2)采用重量法測定了蒙脫石、高嶺石、綠泥石三組分混合黏土礦物的等溫吸附曲線,...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究目的與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 頁巖氣吸附實驗研究現(xiàn)狀
        1.2.2 頁巖氣微觀吸附機理研究現(xiàn)狀
        1.2.3 頁巖氣等溫吸附模型研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容及技術路線
        1.3.1 主要研究內(nèi)容
        1.3.2 研究技術路線
第2章 頁巖儲層黏土礦物吸附實驗研究
    2.1 實驗裝置及方法
    2.2 單一黏土礦物等溫吸附實驗
        2.2.1 蒙脫石的等溫吸附曲線
        2.2.2 高嶺石的等溫吸附曲線
        2.2.3 綠泥石的等溫吸附曲線
        2.2.4 伊利石的等溫吸附曲線
        2.2.5 單一黏土礦物等溫吸附曲線對比
    2.3 三組分混合黏土礦物等溫吸附實驗
        2.3.1 三組分混合黏土礦物的制備
        2.3.2 三組分混合黏土礦物的等溫吸附曲線
    2.4 單、三組分混合黏土礦物等溫吸附曲線對比研究
    2.5 小結(jié)
第3章 頁巖儲層黏土礦物的吸附模型
    3.1 黏土礦物等溫吸附模型的優(yōu)選
        3.1.1 單組分黏土礦物的等溫吸附模型
        3.1.2 三組分混合黏土礦物的等溫吸附模型
    3.2 等溫吸附預測模型
        3.2.1 預測模型的建立
        3.2.2 預測模型誤差分析
        3.2.3 預測模型圖版的建立
    3.3 小結(jié)
第4章 黏土礦物的微觀吸附機理研究
    4.1 微觀吸附機理研究基礎
        4.1.1 模擬力場及模擬細節(jié)
        4.1.2 逸度的計算
    4.2 甲烷在蒙脫石中的吸附機理研究
        4.2.1 蒙脫石骨架模型
        4.2.2 計算結(jié)果與討論
    4.3 甲烷在高嶺石中的吸附機理研究
        4.3.1 高嶺石骨架模型
        4.3.2 計算結(jié)果與討論
    4.4 甲烷在伊利石中的吸附機理研究
        4.4.1 伊利石骨架模型
        4.4.2 計算結(jié)果與討論
    4.5 甲烷在黏土礦物中的吸附機理對比研究
    4.6 小結(jié)
第五章 結(jié)論與建議
    5.1 結(jié)論
    5.2 建議
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果



本文編號：3795410