CO 2 驅(qū)替頁(yè)巖上吸附CH 4 的動(dòng)態(tài)學(xué)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-17 06:36
頁(yè)巖氣是非常規(guī)天然氣,我國(guó)頁(yè)巖氣資源豐富,分布廣泛,可采儲(chǔ)量位居世界第一,大力發(fā)展我國(guó)的頁(yè)巖氣資源,將會(huì)彌補(bǔ)我國(guó)比較缺乏的常規(guī)天然氣供給。CO2提高頁(yè)巖氣采收率(CO2-ESGR)技術(shù),將CO2注入到頁(yè)巖儲(chǔ)層內(nèi),借助CO2在頁(yè)巖上較強(qiáng)的吸附力,把儲(chǔ)層內(nèi)吸附的CH4驅(qū)替出來(lái),達(dá)到頁(yè)巖氣增產(chǎn)和CO2地下封存一體化的雙重效果。研究CO2和CH4在頁(yè)巖上競(jìng)爭(zhēng)吸附動(dòng)態(tài)過(guò)程對(duì)于理解CO2-ESGR的動(dòng)力學(xué)機(jī)制有重要意義。本文主要以四川盆地海相五峰頁(yè)巖和鄂爾多斯盆地陸相延長(zhǎng)頁(yè)巖為研究對(duì)象,采用體積法進(jìn)行了不同溫度、不同壓力下CO2和CH4在兩種頁(yè)巖上的吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn),并借助相應(yīng)的模型計(jì)算了它們的擴(kuò)散系數(shù)、擴(kuò)散活化能和吸附速率常數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明CO2和CH4在兩種頁(yè)巖上的吸附動(dòng)力學(xué)過(guò)程都可以分為初期的快速吸附階段和吸附平...
【文章來(lái)源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:137 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
我國(guó)主要的頁(yè)巖氣分布區(qū)域[8]
圖 1.2 美國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量的預(yù)測(cè)[22]Fig. 1.2 Forecast of shale gas production in the United States[22]大頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀頁(yè)巖氣大獲成功之后,全世界掀起了勘探開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣個(gè)對(duì)頁(yè)巖氣進(jìn)行大規(guī)模商業(yè)化開(kāi)發(fā)的國(guó)家。盡管加拿晚,其發(fā)展速度卻很快。據(jù)加拿大非常規(guī)天然氣協(xié)會(huì)巖氣資源量為 31.5×1012m3。2007 年,第一口具有商業(yè)顛哥倫比亞省東北部進(jìn)行開(kāi)發(fā)。2009 年加拿大地區(qū)的015 年頁(yè)巖氣產(chǎn)量為 423×108m3[6]。地區(qū)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀巖氣資源分布廣泛,但技術(shù)可采儲(chǔ)量較低,技術(shù),主要集中在波蘭、法國(guó)、挪威、烏克蘭、瑞典、英國(guó)儲(chǔ)量如表 1.1 所示,法國(guó)和波蘭的可采儲(chǔ)量最多,分別3[22]。波蘭的頁(yè)巖氣勘探主要集中在東部的Podlasie盆地、
2 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)方法2 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)方法1 實(shí)驗(yàn)材料① 實(shí)驗(yàn)樣品本論文所用的頁(yè)巖取自?xún)蓚(gè)不同的盆地。其中,五峰頁(yè)巖(Wf)取自四川南部長(zhǎng)寧地區(qū)地下 10-20m,延長(zhǎng)頁(yè)巖(Yc)取自鄂爾多斯盆地東南部延長(zhǎng)地下 1300m。兩個(gè)頁(yè)巖的取樣地點(diǎn)如圖 2.1 所示。兩個(gè)頁(yè)巖中,五峰海相頁(yè)巖屬陶紀(jì)五峰組,延長(zhǎng)頁(yè)巖屬于三疊系延長(zhǎng)組;五峰頁(yè)巖屬于海相頁(yè)巖,延長(zhǎng)頁(yè)于陸相頁(yè)巖。兩種巖石的宏觀(guān)外貌如圖 2.2 所示,可以看出,五峰頁(yè)巖是黑色的延長(zhǎng)頁(yè)巖偏淡黃色,兩種頁(yè)巖的顏色差別較大。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]泥頁(yè)巖中黏土礦物納米孔隙結(jié)構(gòu)特征及其對(duì)甲烷吸附的影響[J]. 李全中,蔡永樂(lè),胡海洋. 煤炭學(xué)報(bào). 2017(09)
[2]頁(yè)巖容量法和重量法等溫吸附實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究[J]. 周尚文,李奇,薛華慶,郭偉,李曉波,盧斌. 化工進(jìn)展. 2017(05)
[3]煤粒瓦斯擴(kuò)散行為的氣壓依賴(lài)性研究[J]. 臧杰,徐輝. 中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2017(04)
[4]頁(yè)巖孔縫結(jié)構(gòu)及海相與陸相儲(chǔ)層特征差異研究[J]. 張洪,李靖,鄭慶龍,支林,杜巍. 石油鉆采工藝. 2017(01)
[5]鄂爾多斯盆地長(zhǎng)7油層組頁(yè)巖吸附特征與類(lèi)型及吸附氣量影響因素[J]. 寇雨,周文,趙毅楠,陳文玲,李娜,徐浩. 巖性油氣藏. 2016(06)
[6]四川盆地龍馬溪組頁(yè)巖的CH4和CO2氣體高壓吸附特征及控制因素[J]. 朱陽(yáng)升,宋學(xué)行,郭印同,徐峰,孫楠楠,魏偉. 天然氣地球科學(xué). 2016(10)
[7]頁(yè)巖高溫高壓吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 左羅,胡志明,崔亞星,熊偉,高樹(shù)生,沈瑞,肖紅榮. 煤炭學(xué)報(bào). 2016(08)
[8]地層條件下頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)孔隙內(nèi)CO2與CH4競(jìng)爭(zhēng)吸附的分子模擬[J]. 王曉琦,翟增強(qiáng),金旭,吳松濤,李建明,孫亮,劉曉丹. 石油勘探與開(kāi)發(fā). 2016(05)
[9]近期我國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)展與存在問(wèn)題[J]. 李杏茹,趙祺彬,蘭井志. 中國(guó)礦業(yè). 2016(05)
[10]鄂爾多斯盆地下寺灣地區(qū)長(zhǎng)7段陸相頁(yè)巖儲(chǔ)層特征[J]. 孟偉杰,郭平. 石油化工應(yīng)用. 2016(04)
碩士論文
[1]超臨界CO2作用對(duì)頁(yè)巖微觀(guān)結(jié)構(gòu)及CH4、CO2吸附性能的影響研究[D]. 劉啟力.重慶大學(xué) 2017
[2]鄂爾多斯盆地富縣區(qū)陸相頁(yè)巖氣吸附與解吸附研究[D]. 張鍵.西南石油大學(xué) 2013
本文編號(hào):3500391
【文章來(lái)源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:137 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
我國(guó)主要的頁(yè)巖氣分布區(qū)域[8]
圖 1.2 美國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量的預(yù)測(cè)[22]Fig. 1.2 Forecast of shale gas production in the United States[22]大頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀頁(yè)巖氣大獲成功之后,全世界掀起了勘探開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣個(gè)對(duì)頁(yè)巖氣進(jìn)行大規(guī)模商業(yè)化開(kāi)發(fā)的國(guó)家。盡管加拿晚,其發(fā)展速度卻很快。據(jù)加拿大非常規(guī)天然氣協(xié)會(huì)巖氣資源量為 31.5×1012m3。2007 年,第一口具有商業(yè)顛哥倫比亞省東北部進(jìn)行開(kāi)發(fā)。2009 年加拿大地區(qū)的015 年頁(yè)巖氣產(chǎn)量為 423×108m3[6]。地區(qū)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀巖氣資源分布廣泛,但技術(shù)可采儲(chǔ)量較低,技術(shù),主要集中在波蘭、法國(guó)、挪威、烏克蘭、瑞典、英國(guó)儲(chǔ)量如表 1.1 所示,法國(guó)和波蘭的可采儲(chǔ)量最多,分別3[22]。波蘭的頁(yè)巖氣勘探主要集中在東部的Podlasie盆地、
2 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)方法2 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)方法1 實(shí)驗(yàn)材料① 實(shí)驗(yàn)樣品本論文所用的頁(yè)巖取自?xún)蓚(gè)不同的盆地。其中,五峰頁(yè)巖(Wf)取自四川南部長(zhǎng)寧地區(qū)地下 10-20m,延長(zhǎng)頁(yè)巖(Yc)取自鄂爾多斯盆地東南部延長(zhǎng)地下 1300m。兩個(gè)頁(yè)巖的取樣地點(diǎn)如圖 2.1 所示。兩個(gè)頁(yè)巖中,五峰海相頁(yè)巖屬陶紀(jì)五峰組,延長(zhǎng)頁(yè)巖屬于三疊系延長(zhǎng)組;五峰頁(yè)巖屬于海相頁(yè)巖,延長(zhǎng)頁(yè)于陸相頁(yè)巖。兩種巖石的宏觀(guān)外貌如圖 2.2 所示,可以看出,五峰頁(yè)巖是黑色的延長(zhǎng)頁(yè)巖偏淡黃色,兩種頁(yè)巖的顏色差別較大。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]泥頁(yè)巖中黏土礦物納米孔隙結(jié)構(gòu)特征及其對(duì)甲烷吸附的影響[J]. 李全中,蔡永樂(lè),胡海洋. 煤炭學(xué)報(bào). 2017(09)
[2]頁(yè)巖容量法和重量法等溫吸附實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究[J]. 周尚文,李奇,薛華慶,郭偉,李曉波,盧斌. 化工進(jìn)展. 2017(05)
[3]煤粒瓦斯擴(kuò)散行為的氣壓依賴(lài)性研究[J]. 臧杰,徐輝. 中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2017(04)
[4]頁(yè)巖孔縫結(jié)構(gòu)及海相與陸相儲(chǔ)層特征差異研究[J]. 張洪,李靖,鄭慶龍,支林,杜巍. 石油鉆采工藝. 2017(01)
[5]鄂爾多斯盆地長(zhǎng)7油層組頁(yè)巖吸附特征與類(lèi)型及吸附氣量影響因素[J]. 寇雨,周文,趙毅楠,陳文玲,李娜,徐浩. 巖性油氣藏. 2016(06)
[6]四川盆地龍馬溪組頁(yè)巖的CH4和CO2氣體高壓吸附特征及控制因素[J]. 朱陽(yáng)升,宋學(xué)行,郭印同,徐峰,孫楠楠,魏偉. 天然氣地球科學(xué). 2016(10)
[7]頁(yè)巖高溫高壓吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 左羅,胡志明,崔亞星,熊偉,高樹(shù)生,沈瑞,肖紅榮. 煤炭學(xué)報(bào). 2016(08)
[8]地層條件下頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)孔隙內(nèi)CO2與CH4競(jìng)爭(zhēng)吸附的分子模擬[J]. 王曉琦,翟增強(qiáng),金旭,吳松濤,李建明,孫亮,劉曉丹. 石油勘探與開(kāi)發(fā). 2016(05)
[9]近期我國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)展與存在問(wèn)題[J]. 李杏茹,趙祺彬,蘭井志. 中國(guó)礦業(yè). 2016(05)
[10]鄂爾多斯盆地下寺灣地區(qū)長(zhǎng)7段陸相頁(yè)巖儲(chǔ)層特征[J]. 孟偉杰,郭平. 石油化工應(yīng)用. 2016(04)
碩士論文
[1]超臨界CO2作用對(duì)頁(yè)巖微觀(guān)結(jié)構(gòu)及CH4、CO2吸附性能的影響研究[D]. 劉啟力.重慶大學(xué) 2017
[2]鄂爾多斯盆地富縣區(qū)陸相頁(yè)巖氣吸附與解吸附研究[D]. 張鍵.西南石油大學(xué) 2013
本文編號(hào):3500391
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