本文選題：頁巖氣　切入點：分形維數(shù)　出處：《科學技術(shù)與工程》2017年02期

【摘要】：為了更好地了解頁巖納米孔隙特征及其對甲烷吸附性能的影響,對四川盆地上三疊統(tǒng)須五段的6個頁巖樣品進行了分形分析。通過對氮氣吸附/解吸等溫線的分析表明,頁巖在相對壓力為0~0.5和0.5~1時具有不同的吸附特征。利用Frenkel-Halsey-Hill(FHH)方程計算得到兩個分形維數(shù)D_1和D_2。甲烷的吸附性能隨著D_1和D_2的增加而增強,其中D_1對吸附有著更顯著的影響。進一步研究表明,D_1代表由于頁巖表面不規(guī)則性產(chǎn)生的孔隙表面分形特征;而D_2代表的是孔隙結(jié)構(gòu)分形特征,其主要受頁巖組分(有機碳含量、石英、黏土礦物等)和孔隙參數(shù)(平均孔徑、微孔含量等)控制。更高的分形維數(shù)D_1對應更不規(guī)則的孔隙表面,為甲烷吸附提供更多的空間。而更高的分形維數(shù)D_2代表更復雜的孔隙結(jié)構(gòu)以及孔隙表面更強烈的毛細凝聚作用,進而增強甲烷的吸附能力。因此,頁巖孔隙表面越不規(guī)則,孔隙結(jié)構(gòu)越復雜,甲烷吸附能力越強。
[Abstract]:In order to better understand the pore characteristics of shale and its effect on methane adsorption, fractal analysis was carried out on six shale samples from Xuwu member of Upper Triassic in Sichuan Basin. The analysis of nitrogen adsorption / desorption isotherm showed that. Shale has different adsorption characteristics at relative pressure of 0.5 and 0.5 ~ 1.The Frenkel-Halsey-Hiller-FHH equation is used to calculate two fractal dimensions D _ 1 and D _ 2. The methane adsorption performance increases with the increase of D _ S _ 1 and D _ S _ 2. Further studies show that D-1 represents the fractal characteristics of pore surface due to the irregularity of shale surface, while D-2 represents fractal characteristics of pore structure, which is mainly affected by shale fractions (organic carbon content). Quartz, clay, etc.) and pore parameters (average pore size, micropore content, etc.). Higher fractal dimension D1 corresponds to more irregular pore surfaces, The higher fractal dimension D _ 2 represents the more complex pore structure and the stronger capillary condensation on the pore surface, thus enhancing the adsorption capacity of methane. Therefore, the more irregular the shale pore surface, the more irregular the pore surface is. The more complex the pore structure, the stronger the methane adsorption capacity.
【作者單位】： 中國石油大學(北京)油氣資源與探測國家重點實驗室;中國石油大學(北京)非常規(guī)天然氣研究院;中國石油大學(北京)非常規(guī)油氣協(xié)同創(chuàng)新中心;
【基金】：國家科技重大專項(2016ZX05034-001) 國家自然科學基金(41472112)資助
【分類號】：P618.13

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本文編號：1686531