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页岩储层中注烟道气置换CH_(4)机制
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作者 向祖平 马欣健 +8 位作者 张雪莹 严小勇 敖翔 李平 刘哲知 陈中华 卜淘 李巍 蒙珂宇 《天然气工业》 北大核心 2025年第2期95-104,共10页
烟道气是“双碳”目标主要攻关对象之一,将其注入页岩气藏可实现提高页岩气采收率和埋存烟道气的双重目标,明确烟道气作用下CH_(4)解吸机制是实现双重目标的关键。为此,基于四川盆地典型区块页岩样品,开展了室内实验分析和分子模拟研究... 烟道气是“双碳”目标主要攻关对象之一,将其注入页岩气藏可实现提高页岩气采收率和埋存烟道气的双重目标,明确烟道气作用下CH_(4)解吸机制是实现双重目标的关键。为此,基于四川盆地典型区块页岩样品,开展了室内实验分析和分子模拟研究,分别测试了烟道气、CH_(4)气体高温高压吸附能力,建立了符合实际页岩储层特征的干酪根分子模型,精确模拟了烟道气置换CH_(4)分子过程,明确了烟道气置换CH_(4)的机制。研究结果表明:①页岩储层中烟道气具有较强的置换CH_(4)能力,主要机制包括CO_(2)/CH_(4)竞争吸附和N2降低CH_(4)分压;②CO_(2)分子与页岩间相互作用力强于CH_(4),导致CO_(2)优先吸附并置换CH_(4);③在N2、CH_(4)气体分压差异作用下,N2在分压高于CH_(4)时,吸附态CH_(4)扩散,转化为游离态,当N2分压低于CH_(4)时,游离态CH_(4)在扩散与气体竞争吸附综合作用下重新转化为吸附态CH_(4);④烟道气、CH_(4)混合气体中,烟道气比例升高后,烟道气置换CH_(4)机制由分子间竞争吸附主导,烟道气置换CH_(4)能力总体上呈现上升趋势;压力升高后,游离态CH_(4)重新置换吸附态N2,烟道气置换CH_(4)能力下降。结论认为,实验结果和分子模拟研究结果均揭示,在页岩气开发中可以选用注烟道气的方式来提高页岩气采收率。 展开更多
关键词 页岩气 烟道气 竞争吸附 干酪根 分子模拟 提高采收率 CO_(2)埋存
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