頁巖氣的賦存形式造成了頁巖氣藏開采周期較長,需要采用激勵(lì)方法來促進(jìn)頁巖氣的解吸,而超聲波激勵(lì)措施為促進(jìn)頁巖氣的解吸提供了新的思路。為了研究超聲波激勵(lì)環(huán)境下頁巖氣的解吸規(guī)律,設(shè)計(jì)了一種超聲波激勵(lì)環(huán)境下頁巖氣解吸的實(shí)驗(yàn)裝置,包括氣源系統(tǒng)、超聲波發(fā)生系統(tǒng)、吸附/解吸系統(tǒng)、回壓系統(tǒng)、恒溫箱系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。該裝置可為研究不同激勵(lì)因素對(duì)頁巖吸附氣解吸的影響提供實(shí)驗(yàn)條件,并優(yōu)選出最佳的超聲激勵(lì)參數(shù),以達(dá)到最大的激勵(lì)效率,為促進(jìn)頁巖氣加快解吸提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 

【文章來源】：實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2020,39(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

在上述解吸實(shí)驗(yàn)過程中，進(jìn)行超聲波激勵(lì)下頁巖吸附氣解吸實(shí)驗(yàn)，利用超聲波發(fā)生器以一定功率讓超聲波換能器在每個(gè)解吸壓力點(diǎn)先對(duì)樣品室進(jìn)行一定時(shí)間的超聲波激勵(lì)，然后進(jìn)行解吸實(shí)驗(yàn)，記錄入口、出口的壓力，瞬時(shí)氣量和累積氣量，以及解吸平衡時(shí)間。超聲波發(fā)生器以功率1.2 kW讓超聲波換能器頻率40kHz在每個(gè)解析壓力點(diǎn)下對(duì)樣品室進(jìn)行10 min超聲激勵(lì)，記錄解吸氣量和解吸時(shí)間。超聲激勵(lì)作用解吸過程中吸附氣量與吸附平衡壓力間關(guān)系如圖2所示，超聲激勵(lì)前后頁巖樣品甲烷解吸平衡時(shí)間對(duì)比如圖3所示，解吸效果如圖4所示。從圖2～4可看出，在超聲激勵(lì)作用下，頁巖樣品甲烷解吸量并未有明顯的增大，而頁巖樣品甲烷解吸平衡時(shí)間明顯減小，隨著解吸壓力的降低，解吸效率增大。這說明超聲激勵(lì)能加快甲烷從頁巖基質(zhì)表面的吸附態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x態(tài)，促進(jìn)頁巖吸附氣的解吸，促進(jìn)甲烷產(chǎn)出，有利于縮短頁巖氣藏的開發(fā)時(shí)間，提高頁巖氣井開采效率。圖3 超聲激勵(lì)作用前后頁巖樣品甲烷解吸平衡時(shí)間對(duì)比

超聲激勵(lì)作用前后頁巖樣品甲烷解吸平衡時(shí)間對(duì)比

【參考文獻(xiàn)】：
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