甲烷在地層條件下,超過了其本身的臨界溫度及壓力,屬于超臨界流體,將不再存在飽和蒸汽壓,不會被液化,吸附也不會出現(xiàn)毛細凝聚現(xiàn)象。針對頁巖吸附甲烷的行為研究,主要基于吸附機理,通過對經(jīng)典吸附模型的拓展進行。吸附模型一共四大類,根據(jù)超臨界流體現(xiàn)有的研究表明,超臨界流體在吸附劑表面不會形成多層吸附,也不會產(chǎn)生毛細凝聚現(xiàn)象,僅為單層吸附或微孔填充,其等溫吸附曲線為Ⅰ型等溫吸附曲線。因此僅分子動力學(xué)類和吸附勢能類的吸附模型能夠運用于超臨界流體的吸附。在運用模型對頁巖吸附甲烷的實驗數(shù)據(jù)進行描述時,發(fā)現(xiàn)其曲線不符合Ⅰ型等溫吸附曲線的形態(tài),呈倒吸附現(xiàn)象。根據(jù)理論推導(dǎo)和實驗數(shù)據(jù)處理研究發(fā)現(xiàn),根據(jù)Gibbs的定義,吸附分為絕對吸附量和過剩吸附量,而實驗僅能測得過剩吸附量。但是絕對吸附量才是吸附的真實吸附量,對于生產(chǎn)具有重大的指導(dǎo)意義�，F(xiàn)有的對于過剩吸附量修正為絕對吸附量的修正方法主要三種:曲線作圖法、賦值法、待定參數(shù)擬合法。針對三種修正方法進行了對比研究,都無法準確研究吸附行為,針對這樣的情況,建立了新的一種修正方法,結(jié)合作圖法和待定參數(shù)法,使修正結(jié)果更加符合真實的吸附行為。針對不同的經(jīng)典吸附模型修正后應(yīng)用... 

【文章來源】：成都理工大學(xué)四川省

【文章頁數(shù)】：110 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 研究目的與意義
    1.2 研究對象
        1.2.1 甲烷氣體
        1.2.2 吸附現(xiàn)象
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 經(jīng)典亞臨界吸附機理及模型
        1.3.2 超臨界流體吸附機理及模型
        1.3.3 高溫高壓頁巖氣吸附機理研究進展
    1.4 主要研究內(nèi)容及思路
第2章 高溫高壓頁巖吸附甲烷測試與曲線形態(tài)
    2.1 高溫高壓頁巖吸附甲烷等溫吸附測試
        2.1.1 吸附量測試方法概述
        2.1.2 實驗設(shè)備
        2.1.3 實驗樣品與處理
        2.1.4 實驗操作流程及實驗
        2.1.5 實驗數(shù)據(jù)處理
    2.2 高溫高壓頁巖吸附甲烷等溫吸附曲線形態(tài)
        2.2.1 高溫高壓頁巖吸附甲烷等溫吸附曲線特征
        2.2.2 過剩吸附量與絕對吸附量關(guān)系式推導(dǎo)
第3章 經(jīng)典吸附模型適應(yīng)性
    3.1 吸附模型對比
        3.1.1 分子動力學(xué)模型類
        3.1.2 吸附勢能模型類
    3.2 超臨界吸附模型修正
        3.2.1 曲線作圖法
        3.2.2 賦值法
        3.2.3 待定參數(shù)法
        3.2.4 作圖-待定參數(shù)法
    3.3 超臨界吸附模型優(yōu)選
第4章 頁巖吸附甲烷半孔寬-Toth模型的建立
    4.1 半孔寬-Toth等溫吸附模型建立基礎(chǔ)
    4.2 半孔寬-Toth等溫吸附模型建立過程
        4.2.1 半孔寬-Toth等溫吸附模型建立
        4.2.2 半孔寬-Toth等溫吸附模型分析
    4.3 半孔寬-Toth模型適應(yīng)性分析
        4.3.1 模型特征
        4.3.2 模型合理性分析
第5章 半孔寬-Toth模型的應(yīng)用
    5.1 國內(nèi)典型工區(qū)適應(yīng)性
        5.1.1 鄂爾多斯盆地富縣區(qū)頁巖
        5.1.2 四川盆地龍馬溪組頁巖
    5.2 國外部分工區(qū)適應(yīng)性
        5.2.1 北美頁巖
        5.2.2 Posidonia頁巖
        5.2.3 Scandinavian Alum頁巖
        5.2.4 Carboniferous頁巖
結(jié)論
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]頁巖高溫高壓吸附實驗及吸附模型[J]. 王玉普,左羅,胡志明,沈瑞,熊偉,高樹生,肖紅榮.  中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(11)
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博士論文
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[2]簡單氣體在石墨化炭表面的吸附特征研究[D]. 范春艷.中國石油大學(xué) 2010
[3]煤層氣吸附解吸機理研究[D]. 馬東民.西安科技大學(xué) 2008
[4]多組分氣體混合物在多孔固體上吸附平衡研究[D]. 吳家全.天津大學(xué) 2006
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碩士論文
[1]頁巖氣高溫高壓吸附模型研究[D]. 郭秋田.重慶科技學(xué)院 2017
[2]頁巖納米孔隙中小分子氣體超臨界吸附微觀機理研究[D]. 代建偉.西南石油大學(xué) 2016
[3]頁巖氣吸附的分子模擬及實驗研究[D]. 孟偉杰.西南石油大學(xué) 2016
[4]富有機質(zhì)頁巖甲烷吸附性能研究[D]. 陳頌.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2016
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[6]吸附甲烷用特種活性炭的制備研究[D]. 蔚德磊.中國礦業(yè)大學(xué) 2014
[7]不同類型泥頁巖吸附能力定量表征研究[D]. 曾芳.東北石油大學(xué) 2014
[8]鄂爾多斯盆地富縣區(qū)陸相頁巖氣吸附與解吸附研究[D]. 張鍵.西南石油大學(xué) 2013
[9]基于吸附勢理論的構(gòu)造煤甲烷吸附/解吸規(guī)律研究[D]. 高然超.河南理工大學(xué) 2012
[10]煤孔隙結(jié)構(gòu)和煤對氣體吸附特性研究[D]. 孟憲明.山東科技大學(xué) 2007



本文編號：3179557